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編者注：我們釋出這篇來自我們1998年3月刊的專題報道，是因為美國天文學會年會的最新訊息與此處討論的現象有關。
現代宇宙理論始於最簡單的觀測：夜空看起來是黑暗的。這種黑暗暗示宇宙並非像科學家曾經認為的那樣是無限古老的。如果是那樣，星光早就應該滲透到空間的各個角落，而我們將會看到整個天空呈現均勻的熾熱光芒。這一洞見被稱為奧伯斯悖論，以19世紀德國天文學家威廉·奧伯斯的名字命名。
然而，某些種類的光已經有足夠的時間瀰漫空間。著名的宇宙微波背景輻射，被認為是宇宙大爆炸的決定性證據，充滿了天空。現在天文學家表示，他們發現了第二種，更年輕的背景輻射。它被認為是首次觀察到宇宙中先前未被觀測到的時期——介於微波背景輻射釋放和最早已知星系形成之間，大約晚了十億年。“我們實際上正在完成奧伯斯悖論的解答，”普林斯頓大學天文學家邁克爾·S·沃格利說道，他是1月份在美國天文學會會議上宣佈他們發現的研究人員之一。
會議上最引人注目的是背景輻射的遠紅外部分，這是由哈弗福德學院的R·布魯斯·帕特里奇和普林斯頓大學的P·詹姆斯·E·皮布林斯在1967年首次提出的假設。兩種效應將原始星光轉化為紅外光芒：宇宙的膨脹，它將可見光波長拉伸到紅外波長；以及塵埃的存在，塵埃吸收星光，升溫並重新輻射。
事實證明，背景輻射太暗，以至於之前的紅外天文衛星（IRAS）和其他探測器無法觀測到。決定性的測量是由宇宙背景探測者（COBE）衛星在1989年和1990年期間完成的，儘管直到1996年，由巴黎空間天體物理研究所的讓-盧普·普吉領導的研究小組才初步探測到背景輻射。
現在，三個團隊已經證實並擴充套件了普吉的研究發現。其中一個團隊由美國國家航空航天局戈達德太空飛行中心的戴爾·J·菲克森和理查德·A·謝弗領導，他們使用了COBE上的同一儀器——遠紅外絕對光譜儀（FIRAS），法國團隊也使用了該儀器。另一個團隊由空間望遠鏡科學研究所的邁克爾·豪瑟和美國國家航空航天局戈達德的埃利亞胡·德韋克領導，他們依賴於COBE的漫射紅外背景實驗（DIRBE）。第三個團隊由杜倫大學的大衛·J·施萊格爾和加州大學伯克利分校的道格拉斯·P·芬克貝納和馬克·戴維斯領導，他們結合了DIRBE和FIRAS的資料。
沒有其他COBE結果需要如此艱苦的分析。研究人員從觀測到的紅外光總量開始，必須減去我們太陽系內塵埃產生的所謂的黃道光，以及來自我們銀河系其餘部分恆星和塵埃的紅外光。他們最終得到了一種微弱的、幾乎均勻的光芒，這種光芒超過了固有的儀器誤差。
儘管各團隊採用了不同的方法，但都得出了幾乎相同的背景強度：根據豪瑟的說法，是宇宙中可見光亮度的2.3倍。第一個含義是宇宙中充滿了塵埃——比銀河系和附近的星系中的塵埃多得多。第二個含義是，某種未知的來源產生了宇宙中三分之二的光。
“我認為我們不知道這種輻射來自哪裡，”普林斯頓大學天體物理學家大衛·N·斯珀格爾說道。“這種輻射可能來自大型星系；也可能來自相對近期的某類小型星系。”
為了確定來源，由普吉和巴黎的大衛·L·克萊門茨領導的一個小組已經開始首次對遙遠星系進行遠紅外搜尋，他們使用了歐洲航天局的紅外空間天文臺（ISO）。透過南天空中一塊無塵埃的區域——馬蘭諾洞，他們發現了30個星系——是IRAS調查所暗示數量的10倍，並且正好是解釋紅外背景輻射所需的數量。不幸的是，ISO無法確定星系的位置。沃格利和其他人進行的類似努力已經解釋了哈勃太空望遠鏡在可見光影像中看到的類似的殘餘光芒。
這些背景輻射測量如何影響關於恆星和星系如何以及何時形成的理論？目前的想法是，一旦恆星形成開始，它就會緩慢加速，在宇宙大約達到目前年齡的40%時達到頂峰，此後下降了30倍。但出乎意料的明亮背景輻射可能表明，恆星形成開始得更快，並保持了更長時間的活躍狀態。如果是這樣，理論家可能需要重新審視星系形成的流行理論，該理論假設所謂的冷暗物質團塊以及小型原星系聚整合越來越大的單元。“這將給冷暗物質模型帶來真正的麻煩，”帕特里奇說道。“我認為可以肯定地說，我們看到的能量比所有當前模型中的能量都多。”
除了確定背景輻射的來源外，觀測者還希望測量更短波長的光芒，確定它如何隨宇宙年齡變化，並尋找波動。即將到來的任務，如遠紅外空間望遠鏡，可能被證明至關重要。與此同時，光線減法技術可能會改進對其他現象的測量，例如大規模星系運動和宇宙膨脹。簡而言之，科學家們正在遇到一種新型的奧伯斯悖論。夜空不是黑暗的；而是太亮了。