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2万亿,科学家确定宇宙中星系数量,却发现另一绝望原因

时间:2023-08-11来源:网络作者:小白

从茹毛饮血的史前时代开始,人类对浩瀚的星空就怀有异样崇敬的心情,常常幻想星河的面有另一个风格迥异的广阔世界,由此也诞生了许多脍炙人口且引人入胜的神话传说。

物理:2万亿,科学家确定宇宙中宇宙岛数量,却发现另一绝望真相

到了现代,先进的科学技术让人类对星空的畏惧开始渐渐褪去,取而代之的是无穷无尽的好奇。未来满足这种好奇心,人类开始向宇宙中发射各种各样的探测器,试图揭开宇宙的神奇面纱。

然而随着对宇宙研究的不断深入,人类对宇宙的了解不仅没有增加,反而越来越多难解的问题出现在人们面前,例如宇宙中究竟有多少太阳。

物理:2万亿,科学家确定宇宙中宇宙岛数量,却发现另一绝望真相

当然了,想要知道宇宙中究竟有多少太阳,首先要知道宇宙究竟有多大。在探索宇宙的懵懂时期,人们以为银河系就是整个宇宙,星河中那些模糊的光点只是在空间中四处飘荡的云团尘埃。

但是,随着科学技术的不断进步以及观测手段的不断更新,科学家们惊讶地发现原来银河系并不是全部宇宙,银河系外面还有许许多多的河外星系。

物理:2万亿,科学家确定宇宙中宇宙岛数量,却发现另一绝望真相

在借助宇宙中天然的“尺子”——造父变星之后,科学家们估算出这些河外星系距离地球百万到千万光年不等。

而此时哈勃望远镜的观测结果又展示了一个惊人的事实——宇宙迄今已经有138亿年的高龄,而人类目前能够直接观测的宇宙范围约960亿光年。那么在这么广阔的空间中,究竟有多少像太阳一样的太阳呢?

物理:2万亿,科学家确定宇宙中宇宙岛数量,却发现另一绝望真相

事实上,如果有一台极为先进的望远镜,我们的确能够将所有太阳的数量精确的统计出来,因为只要观测时间足够长,那么无论星系发出的光芒黯淡到什么程度,总能够捕捉到它释放出来的光子,只要将目光所及的天空全部“扫”一遍,自然就能够统计出全部的数量。

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但是这也仅仅是理论上而已,以人类目前的科技水平来看,根本造不出这种精度的天文望远镜,更何况宇宙中无处不在的宇宙尘埃还会阻碍人们的视线,让观测结果不尽如人意。

所以科学家们无奈之下只好选择一块看上去没有任何遮挡物,甚至没有任何星系的区域,希望通过长时间的高精度观察,能够发现一些“隐藏”极深的星系。

物理:2万亿,科学家确定宇宙中宇宙岛数量,却发现另一绝望真相

1995年,科学家们将哈勃宇宙望远镜对准了一块好像什么都没有的天区,然后开始了长达10天的观察。

严格说起来,哈勃观察的这片区域仅仅是整个天空的2400万分之一,相当于一个人看100米之外的一个高尔夫球。然而,这2400万分之一区域的观察结果却让所有人都惊呆了,因为它其中竟然隐藏着近4000多个星系。

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这种震撼感驱使着科学家进行新的寻找。2003年,科学家们又将哈勃望远镜对准了天炉座,这片区域比上次观察的区域更小,只占了全天的2600万分之一。

区域虽小但是带来的震撼却一点也不小,因为经过仔细的辨认分析,科学家们在这张哈勃超深场HUDF照片中发现了近一万个大小、颜色不一的星系。

在尝到了两次观察带来的震撼之后,一个问题开始出现在科学家的脑海:如果一直观察下去,我们究竟能够看到多少星系,又能看到多远的地方呢?

物理:2万亿,科学家确定宇宙中宇宙岛数量,却发现另一绝望真相

2012年,哈勃望远镜再次启动,这次观察的范围比上次的还要小很多,只占到了全天的3200万分之一,用肉眼来看就跟针眼差不多大。

经过23天的漫长观测,一张震撼人心的照片再次映入眼帘,哈勃极端深场XDF照片中出现了5500多个星系,它们几乎每个都距离地球130多亿年,也就意味着当这些星系释放出第一个光子时,宇宙刚刚才诞生4亿多年。

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​虽然这三张照片带给人们极大的震撼,但是它们真正的作用却不只是让人们认识到宇宙的宏伟壮阔,而且还揭示了一个十分奥秘的现象,那就是距离地球很近和很远的星系相对较少,反而是位于中间位置,也就是50亿至90亿光年的星系数量最多。

科学家们猜测,之所以会出现这种让人费解的情况,可能是宇宙在诞生初期拥有远比现在多的星系,只是它们发出的光实在太过于黯淡,以哈勃望远镜的精度根本无法观测到。

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因此,可观测宇宙中星系的总数也就不是最开始估算的1760亿个,而是远远超过这个数字。

为了证实这一猜测,英国诺丁汉大学的科学家们在计算机中设计了一个虚拟宇宙,这个宇宙以大爆炸理论为基础,各种物理参数和数学模型都和现实一致。

虚拟宇宙计算结果显示,可观测宇宙中960亿光年直径,至少有2万亿个星系。即便每个星系中只有1000亿个太阳,那么太阳的总数也都是非常惊人的。

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而因为宇宙中的星系一直在不断运动、吞噬以及合并,所以实际上宇宙形成初期星系的密度和数量要远远高于现在。

至此,可观测宇宙中星系以及太阳的数量大体清楚了,但是科学家们却发现了另一个让人绝望的事实:人类最厉害的望远镜也只能看到可观测宇宙中10%不到的星系,而可观测宇宙之外还有多少星系隐藏其中、宇宙有究竟有多大,或许人类永远也不会知道。

艮-新研究表明银河系或有20亿颗行星像地球

一项新研究表明,天空中大约每37至70颗类日恒星中也许就有一颗正孕育着一个“外星地球”。  研究人员说,研究结果暗示,我们的银河系中也许存在着数十亿颗类地行星。  这些新的计算结果基于开普勒太空望远镜收集的数据。开普勒太空望远镜在2月轰动全球,它发现了超过1200颗太阳系外潜在行星,包括68个可能与地球大小类似的行星。  美国航天局位于加利福尼亚州帕萨迪纳的喷气推进实验室的科学家们关注的主要是位于其恒星宜居带内、与地球大小类似的行星。宜居带是指,允许星球表面存在液态水的区域。  研究人员分析开普勒4个月来收集的原始数据后确定,在所有类日恒星中,预计有1.4%到2.7%的恒星拥有类地行星,这些类地行星的直径是地球直径的0.8至2倍,且位于其恒星的宜居带内。  喷气推进实验室的天文学家约瑟夫·卡坦扎里蒂说:“这意味着,存在许多与地球大小类似的星球,在银河系中有20亿颗。在数量这么多的情况下,其中有一些行星也许存在生命甚至是智慧生命的概率比较大。这还只是我们所处的银河系,另外还有500亿个其他星系。”  在研究了开普勒收集的3至4年的数据后,科学家们预言,将发现总共12个类地星球。他们还说,其中有4个已经在数据公布后的4个月内被陆续发现。科学家们预测,银河系中可能总共有500亿颗行星,尽管它们不全都是大小与地球类似且位于其恒星宜居带内。 以上就是关于新研究表明银河系或有20亿颗行星像地球的全部内容,声明如下:本文内容及图片素材部分来源于网络,根据《信息网络传播权保护条例》,如果我们转载的作品侵犯了您的权利,请在一个月内通知我们,我们会及时删除。

磁星对小行星的潮汐捕获

磁星喷射出的很大耀斑。鸣谢:NASA戈达德宇宙飞行中心/S .维辛格 神奇的地球uux.cn据《今日宇宙》 保罗·m·萨特:最近,天文学家已经能够将两个看似无关的现象联系起来:一个被称为快速射电爆发的爆炸事件和一个旋转磁星的速度变化。现在,新的研究表明,这两者的真相都是磁星摧毁了一颗小行星。多年来,天文学家对快速射电爆发的起源感到困惑,快速射电爆发是持续时间不到一秒的射电能量闪光。既然快速射电爆发是在遥远的宇宙岛中探测到的,它们一定是非常高能的事件。但是直到天文学家捕捉到发生在我们银河系的快速射电爆发,我们才发现可能的罪魁祸首:磁星。磁星是一种特殊的脉冲星,它们是快速旋转的中子星。当中子星最初形成时,它们可以携带非常强的磁场——整个宇宙中最强的磁场。因此这些超级磁化的中子星有了一个新名字:磁星。当天文学家注意到磁星故障时,这种联系就产生了。磁星以非常精确的速度旋转。但是偶尔这个速度会突然改变,变得更慢或更快。天文学家注意到,在一个快速射电爆发产生的同时,一颗磁星出现了小故障。由于磁星携带很大的能量,它们有可能解释快速射电爆发的起源。但是,虽然我们知道这两个过程是有联系的,但我们不知道是什么导致了它们。现在,在《皇家天文学会月报》上发表的一篇新研究论文中,一组天体物理学家提出小行星与此有关。小行星被认为在磁星周围很常见。由于磁星是巨星死亡后的残留物,它们的部分太阳系将保持完整。因此,磁星很可能被许多小行星和其他各种碎片所包围。在研究人员描绘的场景中,偶尔一颗小行星会离它的磁星太近。磁星除了具有强大的磁场外,还具有极其强大的引力。如果小行星靠得太近,引力会将小行星撕裂。当小行星被撕裂时,它的角动量会转移到某个地方。如果它碰巧沿着磁星旋转的路径运行,那么一旦磁星被扰乱,它就会加快磁星的速度。这导致了故障。如果小行星朝着相反的方向运动,它会稍微减慢磁星的速度,导致所谓的反毛刺。不管如何样,被撕裂的小行星的碎片现在被极强的磁场捕获了。这导致磁场自身纠缠在一起,并以快速无线电爆发的形式释放它们被压抑的能量。最终,幸存的碎片最后落到磁星表面,释放出我们可能探测到的耀斑。这是一个解释磁星怎么导致快速射电爆发的合理方案侦破纪实:它表明即使是太阳系中最小的物体,如小行星,也能导致非常大的影响。
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