星际介质的物理与早期历史

星际介质——填充星系之间空旷空间的宇宙气体——受到从宇宙早期量子涨落到新形成恒星辐射发射等多种过程的影响。这赋予了星际介质双重角色：既是基本物理和 astrophysics 的强大探针。所谓基本物理，指包含宇宙早期条件和基本宇宙参数的议题；而 astrophysics 则指通过恒星反馈作用对宇宙气体所揭示的漫长星系历史。本综述聚焦于星际介质的物理，特别关注近期理论与观测在理解早期宇宙历史方面的进展。特别是，最早一代恒星的辐射被认为改变了宇宙，使周围原子转化为自由电子和离子。准确地了解中子化过程的确切时间和方式是天文学家的首要目标，因为这将告诉我们最早的恒星和黑洞何时形成，以及它们在何种类型的星系中形成。宇宙中子化正通过理论模型和计算机模拟逐渐被理解。目前正在设计的各种仪器将探索宇宙历史中尚未充分探索的第一个光源时代。新的观测以及对理论模型和数值模拟的挑战将在未来十年内推动该领域的激烈工作。