当宇宙中的灯被点亮时

多米尼卡·杜罗夫奇科娃坐在麻省理工学院学生中心靠窗的座位上，望着人群在麻省大街上匆匆穿行，她心中只有一个愿望。

“我真的非常想说服一座城市，让它们除了医院或其他确实需要的地方外，其余地方全部熄灯，哪怕只有一个小时，”她说。“让人们看看银河或星星。这会触动你。你会意识到，除了日常的挣扎之外，还有更多东西存在。”

即便她一生都在仰望苍穹——过去几年更是与麻省理工学院卡夫利天体物理和空间研究所的安娜-克里斯蒂娜·艾勒斯和罗伯特·西姆科教授一起攻读博士学位，研究宇宙——她仍然相信裸眼仰望星空的力量。

然而，大多时候，她使用的工具要强大得多。詹姆斯·韦布空间望远镜已经开始从宇宙最边缘的天体提供丰富的数据，这正是她想要探索的地方。利用来自JSWT的数据和智利的麦哲伦地面望远镜，杜罗夫奇科娃正在寻找遥远的类星体——古老且超巨质量的黑洞，能发出大量光芒——它们距离我们越远，就越能提供关于早期宇宙的信息。

“这些天体非常明亮，这意味着它们对于从很远的地方研究宇宙非常有用，”她说。“它们就像是从过去发出的灯塔，你仍然可以看到它们，它们能告诉你那个阶段宇宙的情况。这几乎就像考古学。”

她最近的研究集中在所谓的再电离时代。这是类星体、恒星、星系和其他发光天体发出的辐射能够穿透大爆炸留下的氢原子暗云，照亮宇宙空间的时期。

“再电离是一个相变过程，星系周围的物质突然变得透明，”她说。“最终，我们可以看到原本被中性氢吸收的光。”

她的目标之一是帮助发现是什么导致了再电离过程的开始。虽然天体物理学界已经确定了一个大致的时间框架，但围绕再电离时代的许多问题仍未得到解答，她希望自己的类星体研究能帮助解答其中一些问题。

“最大的希望是，如果你知道再电离的时间，那么这可以告诉你是什么导致了它的发生，”她说。“我们还没有达到那个程度，但研究类星体可能是一种方法。”

宇宙尺度上的时间和距离

杜罗夫奇科娃最感兴趣的类星体被归类为“高红移”。红移是衡量波的频率降低了多少的一个指标，在天体物理学中，它可以用来确定一束光传播了多长时间以及它的源头有多远，同时考虑到宇宙的膨胀。

“红移越高，你就越接近宇宙的起源，”杜罗夫奇科娃解释道。

研究表明，再电离大约发生在大爆炸后1.5亿年，而在那之后的约8.5亿年，构成“星系间介质”或IGM的暗氢云被完全电离。

在她最近的一篇论文中，杜罗夫奇科娃研究了一组18个类星体，它们的光开始在大爆炸后约7.7亿至9.5亿年间传播。她和她的合作者（包括来自四个不同国家的科学家）根据距离将这些类星体分为三个“组”，以比较在不同时期IGM中的中性氢含量。这些数量帮助精确了再电离的时间，并证实了来自类星体的数据与其他类型天体的数据是一致的。

“我们迄今为止所了解的情况是，”杜罗夫奇科娃说，“在某个红移5或6的时候，星系之间的物质总体上被电离了。然而，还不清楚是哪种恒星或哪种星系对这一影响整个宇宙的全球相变负有更大责任。”

她的研究中一个密切相关且她计划在撰写论文时进一步探讨的方面是，这些类星体最初是如何形成的。它们如此古老且庞大，以至于挑战了当前关于宇宙年龄的概念。它们产生的光来自于它们对所吸收的等离子体的巨大引力作用，如果它们在几十亿年前就已经足够大以做到这一点，那么它们是什么时候开始形成的呢？

“这些黑洞的质量似乎超出了其光谱所示时间的成长速度，”她说。“是我们的认知中有什么东西阻碍了对其成长过程其余部分的了解吗？我们正在研究测量它们寿命的不同方法。”

仰望星空，脚踏实地

与此同时，Ďurovčíková 也在努力激励下一代天体物理学家。她说自己很幸运，能够遇到鼓励和指引她探索她从未考虑过的学术和职业道路的父母和导师，而她联合创办了一个名为“跨越国界的女性鼓舞力量”的非营利组织，致力于为全球的学生做同样的事情。

“在你的人生中，你会看到很多扇门，”她说。“有的门敞开着，有的门紧闭着。但最大的悲剧是，还有许多门你甚至不知道它们的存在。”

她非常理解这种感觉。在斯洛伐克长大意味着主要的求学选择就是到首都布拉迪斯拉发或邻国捷克的布拉格上大学。但她对数学和物理的热爱激励她加入了国际文凭组织项目，而且她在那里遇到了一位名叫伊娃·兹特纳的老师，为她“播下了种子”，让她最终进入了牛津大学学习为期四年的硕士课程。

“仅仅是加入国际文凭组织项目的环境就让我开始考虑一些以前从未想过的可能性，”她说。“我的父母和我都开始和兹特纳老师讨论这能否成为一个有趣的可能性，后来便这样一件接一件地进行了下去。”

指导学生走上她曾经走过的道路对她来说乐在其中，而看到人们意识到宇宙的浩瀚对她来说同样回报丰厚。作为麻省理工学院Astrogazers活动的联合导演，她见证了许多这样的时刻。她记得在去年十月日偏食之前在剑桥科学节上分发日食眼镜，看到孩子和大人都仰头向天，脸上带着同样的惊叹。

“我之所以在意是因为我们都很容易被生活中的小事绊住，”她说。“交通堵塞，T列车又晚点。然后，你抬头看看天空，就会发现这些东西要比生活中所有的小事美丽和伟大的多。”