宇宙曾经是不透明的。

大爆炸之后的头10亿年里，弥漫在星系之间的氢气像一层浓雾，把高能紫外线全部吞掉。天文学家知道这层雾后来散了，整个宇宙变得通透，但具体怎么散的，谁干的，一直缺少直接证据。

2026年6月23日发表在《天体物理学报》上的一项研究，给出了迄今最早的现场证据：哈勃太空望远镜捕捉到了一个编号为MXDFz4.4的星系发出的紫外线。这个星系存在于大爆炸后仅14亿年，正处在那场宇宙大雾散去的尾声。在此之前，天文学家从没在这么早的时期探测到过星系泄漏出的电离光子。

这件事本身就不该发生。按照此前的认知，那个年代的氢雾太厚了，紫外线根本穿不出来，天文学家不可能观测到。

但MXDFz4.4做到了，靠的是蛮力。

这个星系的面积只有银河系的百分之一，恒星形成速率却是银河系的10倍。大量年轻、炽热、质量巨大的恒星被塞进一个极小的空间里，像一群探照灯挤在一间小屋子里同时打开。它们发出的紫外线强度足以把周围的氢原子电离，也就是把电子从氢原子上剥下来。氢一旦被电离，就从不透明变成透明，雾就散了。

研究团队估算，这些年轻恒星产生的高能电离光，有50%到100%成功逃出了星系自身的气体和尘埃。这个逃逸比例高得惊人。

逃逸率这么高，还有一个帮手：超新星。这些大质量恒星的寿命只有几百万年，其中许多以超新星的方式爆炸，释放出巨大的能量，在周围的气体里炸出一个个大洞。洞一开，更多紫外线就涌了出去。

打个比方，如果宇宙早期的氢雾是一堵厚墙，MXDFz4.4就是一群拿着高压水枪的工人挤在墙根，先用水枪把墙冲出裂缝，再用炸药把裂缝炸成大窟窿。

这道光从MXDFz4.4出发，飞了超过120亿年才到达哈勃。在这漫长的旅途中，宇宙本身在膨胀，光的波长被拉长了，原本的紫外线红移成了可见光。哈勃的波长覆盖范围恰好能接住这段被拉长的光，这让它成为目前唯一有能力捕捉这类信号的望远镜。

不过哈勃不是独自完成的。韦布太空望远镜的近红外数据帮助团队测定了星系的质量、分析了其中较老的恒星，并还原了恒星形成的历史。比较哈勃和韦布的数据后，团队发现MXDFz4.4的恒星不是匀速形成的，而是一阵一阵爆发式地诞生。那些较老的恒星质量更小、温度更低，没有能力改变周围的气体状态，真正干活的是最近几百万年里集中爆发出来的年轻巨星。没有韦布的近红外数据，哈勃图像中的这些细节无法厘清。

而欧洲南方天文台的甚大望远镜则锁定了MXDFz4.4的存在时间：大爆炸后14亿年。在这个发现之前，天文学家手里最早的一个类似样本来自大爆炸后16亿年，再往后零星有几个来自大爆炸后约20亿年。MXDFz4.4一下把时间线往前推了2亿年。

这2亿年很关键。天文学家把宇宙从不透明变透明的过程叫做再电离时代，持续了好几亿年。它不是一个开关，啪一下宇宙就亮了，更像是各处星系各自点亮自己周围的一小片空间，一块一块地把雾驱散，最终连成一片。2023年，韦布望远镜的一项研究已经证明，在大爆炸后9亿年，星系中恒星发出的光足以加热和电离周围的气体。但那项研究回答的是“星系有没有足够的光”，MXDFz4.4回答的是下一个问题：这些光怎么从星系内部的气体和尘埃里逃出来的。

答案现在有了。把巨量年轻恒星塞进一个极小的空间，再加上超新星炸开通道，光就能逃出来。

类似MXDFz4.4的星系可能还有更多藏在哈勃的深场数据里，等着被发现。在稍晚一些的宇宙时期找到更大的样本量，就能进一步厘清再电离时代结束的细节：那层遮蔽了整个宇宙的氢雾，到底是怎么一块一块被掀开的。

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图一：哈勃望远镜拍摄的星系 MXDFz4.4，图源：NASA, ESA, CSA, STScI, Ilias Goovaerts (STScI), Marc Rafelski (STScI, JHU), Anton Koekemoer (STScI); Image Processing: Alyssa Pagan (STScI)图二：这幅示意图呈现了星系 MXDFz4.4 在宇宙大爆炸后约 14 亿年时的状态。彼时宇宙仍是不透明气体与透明气体混杂共存，再电离时代正逐渐走向尾声，图源：NASA, ESA, Leah Hustak (STScI)

信源：NASA. "Hubble details early galaxy transforming neighborhood 1.4 billion years after Big Bang." Phys.org, edited by Gaby Clark, 23 June 2026