大家好，接下来要给大家介绍第二个章节"星系"。
那么这一章节呢也分四个小节， 包括宇宙黑暗时代终结：原初星系，
宇宙动物园：千奇百态的星系， 我们的家：银河系，以及最后呢介绍宇宙中的怪兽： 超级黑洞。
首先介绍一下第一小节，关于宇宙黑暗时代终结： 原初星系。
那么， 首先说一下什么是宇宙黑暗时代。
那么宇宙黑暗时代是宇宙演化历史上面一个非常重要的一个时刻。
它指的是差不多呢，就是大爆炸之后的50万年啊，我们知道形成了微波背景,
那么这个时候呢这个自由电子跟这个氢离子呢相结合形成了中性的氢原子，
那么也就是说大爆炸之后50万年之后呢，整个宇宙呢
的里头的这个氢呢主要是原子状态存在的，那么我们知道原子它可以吸收电磁波；
就是说，我的电磁波呢就无法透过宇宙，因为它中性原子，电磁波来到以后它就把吸收掉了。
那么这个时候，宇宙就变得不透明。
那么宇宙学上呢就称这个宇宙 进入了黑暗时代。
但是我们对我们邻近宇宙的研究发现呢 就是星系跟星系之间的气体绝大部分是被完全电离的。
它不是以中性的原子氢存在的。
那么这个跟我大爆炸之后的这个情况是不一样的。
那这个呢是一个动画，显示的就是我邻近宇宙里头这些电离
气体，那大家可以看到就是我星系跟星系之间的气体呢绝大部分呢
是以电离状态存在的，当然，我星系里头有一些中性氢哦，但是
就整个宇宙而言这些中性氢占总的这个氢元素的比值呢非常小的。
也就是说在当今宇宙中绝大部分的氢它是以电离氢存在。
[音乐] [音乐]
[音乐]
[音乐]
所以我们有关于宇宙的它的两个不同时代的这个
状态，一个呢是大爆炸之后差不多50万年宇宙呢进入黑暗时代， 也就是说它的氢元素呢主要是以中性氢存在的；
那么，大爆炸之后130亿年也就是当今宇宙 绝大部分的氢呢是以电离氢存在的，除了星系里头的氢元素。
那么中间发生了什么？中间所发生的过程就是宇宙再电离，或者说宇宙黑暗时代终结。
那这幅图显示的是我氢原子它电离程度随宇宙年龄的变化。
其中横坐标呢是宇宙年龄，纵坐标呢所表征的是氢元素的这个电离程度。
值越大呢表明它越中性，值越低呢表明它越多呢是电离状态存在的。
大家可以看到，在红移等于6的地方，或者说宇宙大爆炸之后10亿年 之后呢，绝大部分的这个氢呢就是以电离状态存在的。
但是在宇宙年龄10亿年左右 大家可以看到我的中性原子的数目的增加非常非常快。
那么这表明宇宙它的黑暗时代，差不多是在那个时候终结的。
那么，关于宇宙黑暗时代它怎么终结的，是当前 星系宇宙学里头一个非常热门的一个话题。
那么当前的很多还基于理论的推测 认为呢有可能是第一代恒星，也就是形成大爆炸之后
这些原初气体里头形成的这些恒星我们称之为第一代恒星。
那么，这些第一代恒星呢形成之后 它的这个电离光子呢开始电离周围的这些中性原子，
那么开始宇宙再电离，或者说开始呢终结宇宙黑暗时代。
那第二代恒星，就是我第一代恒星死亡之后 然後在死亡之后这些气体里头形成的恒星呢称之为第二代恒星。
那么第二代恒星跟第一代恒星最大的区别就是第二代恒星 它的这个气体里头呢含有一些金属，而这些金属呢就是第一代恒星所形成的。
那么第二代恒星目前认为呢它是最终终结宇宙黑暗时代的这个天体。
那么除了这些恒星之外，还有一些超大质量的黑洞， 那么这些黑洞吸取这些气体的时候它也会有电磁辐射。
那么，超大质量黑洞呢可能呢仅仅只起到呢辅助作用， 所以，总而言之就第一代恒星它开启宇宙再电离，
第二代恒星呢完成宇宙再电离， 超大质量黑洞呢辅助宇宙再电离；但这些都还是理论的推测。
那观测者呢目前还不是很清楚 原因是因为我们没有找到这些
第一代恒星跟第二代恒星，但这些恒星呢离我们非常非常远， 那么，这里的显示的是目前我们人类
在我们整个历史上所拍摄的最深的这个照片，称之为哈勃极深场。
顾名思义它是利用哈勃空间望远镜所拍测的，那么中间的这个
最中心的的这个正方形显示的就是哈勃极深场的
大小，相对于我们的这个月球的大小，可以看到呢它的这个大小呢非常非常小。
但是呢，它花了哈勃100万秒的时间来观测。
那这个呢是哈勃极深场它的这个图像，
那么在这幅图上大家可以看到好多好多星系哦！有些星系呢看起来非常漂亮。
但这幅图上呢最有意思的不是这些非常看起来很漂亮的星系，而是这些
一个个不确点，那么在这些点里头呢就可能蕴藏了 宇宙大爆炸之后形成的第一代星系。
那么这个工作呢，就这个部分的领域的工作是目前非常热门的研究领域。
那么关于原初星系 或者说第一代星系是怎么终结宇宙黑暗时代的，
那么，可能的过程就是大爆炸之后 因为量子起伏被放大到宏观尺度，
被放大到宏观 尺度之后呢有些密度比较高的地方它开始慢慢塌缩形成第一代恒星。
那么第一代恒星呢电离周围的这个中性原子。
那么这个恒星电离了，嗯，这部分的中性原子；
这部分的恒星呢电离了这部分的中性原子，那么，随着宇宙的年龄 的增长越来越多的恒星产生了，然後越来越多的区域被
电离，最后呢这些被电离的区域呢合并在一起，那个时候呢就整个宇宙被再电离了。
嗯，这是一幅动画，显示的是宇宙再电离的过程。
那么这幅动画呢，就是左上角就是今天的宇宙，或者说地球所在的地方。
那白色呢显示的是宇宙黑暗时代的开始，或者说那个时候呢也是我微波背景形成的时刻。
那么这些黄色区域，当然，这幅动画我也放大这些黄色区域，
大家可以看到在黄色区域就是一个个 嗯，形成的恒星，第一代恒星跟第二代恒星
开始电离周围的这个中性原子，大家可以看到这幅动画呢
先慢慢来开始放大这些黄色区域， 那么黑色呢代表就是中性的原子，黄色呢就是一个个
被电离的区域，颜色越深呢表明它的这个温度越高。
可以看到，刚开始的时候呢 只有非常少数的区域呢被电离，因为那个时候
形成的第一代恒星非常非常少，第二代恒星还没开始。
[声音]
但是随着宇宙年龄的增长 大家可以看到被电离的区域呢它越来越大了，
然后有越来越多的这个第一代恒星以及 第二代恒星开始形成，这些恒星呢开始电离周围的这个气体。
然後被电离的区域呢越来越多， 那大家可以看到好多区域已经被
电离了，而最后这些被电离的区域呢会慢慢的，慢慢的
最后呢重合在一起，使得整个宇宙呢再电离。
大家现在可以看到， 没被电离的这个区域已经非常非常少了。
那么现在呢基本上 整个宇宙都被再电离了。
[音乐]
[音乐]
[音乐]
那这时候呢 可以看到呢宇宙再电离完成了。
那刚才显示的是一个二维的图像，那么这里显示的是一个三维的。
那这个正方体呢代表的是宇宙，大家可以看到这里头呢这个时候它充满了中性原子，嗯，整个
正方体它都不透明的。
我们来看一下这幅动画。
那么随着宇宙的年龄的这个增长，大家可以看到开始
第一代恒星开始形成，那么这些第一代恒星呢开始电离周围这个中性的原子。
那这部分区域呢，大家可以看到它就变得透明了。
随着年龄的增长
越来越多的恒星开始形成，越来越多的区域呢开始被电离。
同样的，越来越多的区域呢变得透明。
[音乐]
[音乐]
[音乐]
大家可以看到这时候
绝大部分的这个宇宙呢里头的中性原子都已经被电离了。
[音乐] 最后，整个宇宙呢
被再电离。
[音乐]
[音乐]
[音乐]
[音乐]
施勇教授
谢懿副教授
陈鹏飞教授
李向东教授
周济林教授
