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宇宙論將被改寫?64億公里外的太空,出現的景象遠超人類想象
2023/04/24

地球 所在的 太陽系半徑 ,大概是 2個光年 的距離。人類有 探測器 飛出過 太陽系嗎?目前沒有,最遠的探測器 旅行者一號,也只是到達了太陽系的 邊緣

太陽系:以太陽為中心,受太陽引力約束在一起的天體系統

既然探測器沒有飛出太陽系,人類又是如何 觀測 系外的景象 的?有哪些做出突出貢獻的 探測器 ?它們是 何時發射 的?有何 意義 ?探測器拍攝到的64億公里外的太空,究竟是個 什麼景象 ?真有可能改寫 宇宙論 嗎?

A1689-zD1是已知距離最遙遠和最古老的星系之一

探測器

人類觀測宇宙 是借助了 科技 才實現的,如果僅僅用 肉眼 觀測,天氣不好的時候連 云層 都穿不過。所以雖然探測器沒有穿過太陽系,但 天文望遠鏡能夠觀測到 系外景象

400多年前的伽利略第一次把望遠鏡指向星空

當然,說到人類對太空的 研究和探測 ,就必須要從 上世紀美蘇兩國的「競賽」 說起。美蘇兩國為了顯示自己的 實力 ,在各個方面都展開了 競爭 太空計劃也是比賽的一個方面。不過有 壓力才有 動力,美蘇兩國也確實在那段時間,開啟了 人類探索太空的新局面

月球2號

1959年,蘇聯發射了月球2號探測器,在月球表面完成硬著陸,是地球第一位到達月球表面的「使者」,但它的無線電通信裝置在撞擊月球后停止工作。

緊接著,蘇聯又發射了 月球3號 ,這次該探測器為人類拍攝了 第一張月球背面的照片 。美國緊隨其后,發射了 水星號系列探測器 ……雖然競賽以 蘇聯解體 告終,但那些被發射的探測器卻是實打實地存在著,并且為人類傳回了許多 有價值的信息

水星號飛船美國第一個載人飛船系列

探測器的出現,使得人們不必在地面上 遙望 宇宙的天體,而是能夠通過探測器, 近距離的拍攝觀測對象,甚至利用它們搜集星球上的一些 樣本帶回地面研究

在美蘇兩國帶頭之后,越來越多的國家也開始了 對太空的探索 ,雖然各國的 科技水平 有所差距,但這并不影響大家的 熱情 。畢竟人類對太空的向往都是差不多的,一般來說,如果有探測器發現了 十分令人驚奇的景象 ,也都是會向 全世界 公布的。

創世之柱(巨蛇座天鷹星云)

隨著人們對宇宙的不斷探索,科學家們決定發射 新的探測器 ,去觀測宇宙中的 天體 。比如 「新視野號」探測器,就是人們為了探索 冥王星的細節而發射的。

「新視野號」探測器發射于2006年,它的發射速度是58500公里/小時,是發射速度最快的一顆衛星。

新視野」號探測器是2006年1月升空的太空探測器

64億公里之外是什麼景象

新視野號 沒有忘記它的任務,經過 9年 的飛行,它終于在 2015年 到達了冥王星附近,拍下了 冥王星的近距離照片 ,向地面傳回了這顆神秘星球的 詳細數據

不過,新視野號并沒有 止步于此 ,它繼續向 太空深處 飛行,目前已經與地球相距有 64億公里 。在這里,它所拍攝到的 外太空景象 ,讓所有的科學家都大吃一驚。

新視野號帶您了解一個全新的冥王星

由于距離實在太遠,所以新視野號探測器所搜集到的數據,通常要花費 6個小時 才能傳回地面,有一定的 延遲性 。畢竟它每次都會拍攝 許多圖片 ,那些 數量巨大 的資料,通常要花費 數年的時間 才能完全傳到地面。

新視野號拍攝的外太空景象,照片中有 許多閃爍光芒的點 ,這使得外太空看起來還比較 明亮 。但在這之前,人們一直以為外太空是一片 黑暗 ,沒有任何 光源存在。

新視野號傳回的照片

這張照片無疑推翻了人們之前的 想象 ,而那些 閃光點究竟是什麼 ,科學家剛開始也不太能回答得出來。隨著新視野號傳回的照片越來越多,科學家們也開始分析 光芒的 來源

一些人認為這可能是因為,在新視野號探測器的遠處有 一些星云環繞 ,所以探測器在拍攝照片的時候便出現了 閃光點 。當然也有人認為這與 黑洞 有關,畢竟宇宙中存在有不少的 黑洞 ,而黑洞的周圍又會 散發強烈的光芒

黑洞是時空曲率大到光都無法從其事件視界逃脫的天體

可是拍攝到的照片顯示,在拍攝的區域內,光芒點分布還算是 比較密集 ,如果是黑洞的話,應該不會有這麼 高的密度 才對。畢竟它們的 吸收力 那是一絕,大黑洞也會將 小黑洞 吸收 掉,所以黑洞之間應該會 相隔較遠

那麼照片中的 光亮 最可能的產生方式,就是 暗物質的活動了。

宇宙中的暗物質猜想圖

暗物質

暗物質被認為是宇宙的主要組成物質,占據宇宙總物質質量的85%,它們看不見也摸不著,不屬于任何一種構成天體的已知物質。

科學家認為 新視野號 拍攝到的亮光,就是 暗物質的活動發出的,它們雖然 看不見摸不著,但卻能釋放出 巨大的能量。科學家們之所以認為宇宙中有 暗物質存在,是因為發現了 奇怪的地方。

宇宙的組成成分

其實 19世紀時 龐加萊 就提出過宇宙中可能存在一種 神秘的「黑體」 ,但因為只是一種 猜測 所以并未引起注意。後來 天文學家卡普坦 通過 星體系統的運動 推斷出,宇宙中的星體周圍可能存在許多 不可見的物質

1933年 天體物理學家 茲威基利用 紅移和位力定理,發現星系的速度 彌散度太高,靠 可見星系質量和引力是無法達到這一 速度

宇宙暗物質構想圖

所以他認為此 星系團 中一定有大量不可見的 暗物質,後來 史密斯科學家室女座星系團的觀測,也驗證了這一結論。這一點在 愛因斯坦的相對論中,同樣有所體現。

雖然 暗物質 看不見摸不著,但人們已經有了驗證它 確實存在 的方法。

茲威基發現星系團的觀測質量是計算質量的500多倍

星系團中的氣體能發射 X-射線 ,但科學家可以通過星系團中的 溫度,推測其內部的 質量分布,由此判定是否有大量不可見的 暗物質

科學家通過星系團的 觀測驗證 ,發現了大量暗物質的 存在證據 ,彌補了人類對于 宇宙組成物質 的不足。但如果照片中的那些 光亮 ,真是確實存在的現象,很可能會對曾經的 宇宙論有所威脅。

天文學家認為一些星系的中心位置是暗物質最為密集的地方

宇宙論

被主流學界認同的宇宙論其實是 大爆炸理論,該理論認為宇宙最初只是一個 奇點,特點就是 體積無限小而密度無限大。它在某一天發生了 爆炸并逐漸 膨脹擴大,內部的物質 分散又聚合,形成了 星系和云團,以及數不盡的 天體

奇點爆炸 的那一刻, 時間和空間 也隨之出現了,那時候的 極熱狀態 持續了很久,後來在不斷的膨脹中, 宇宙間的溫度 也逐漸冷卻了下來。直到現在太空中的環境,大部分都接近于 絕對零度 的溫度。

宇宙大爆炸概念圖

根據大爆炸理論的推測,宇宙直到現在也還在 繼續膨脹 著,它也許根本就沒有 邊界 。而所謂的 外太空 ,也應該跟科學家最初認為的那樣, 沒有任何光亮、漆黑一片 。但新視野號傳回的照片 打破 了這一推測,那些 閃爍的光亮 將外太空照射得較為清楚。

這是否會改寫 宇宙論呢?如今許多關于宇宙的推測,都是從 大爆炸理論的基礎上出發的,好像一旦這一理論被 推翻,科學界就會進行一輪大的 思想洗禮。但外太空存在 光亮物質這一發現,其實并不能夠推翻宇宙大爆炸理論,說到底這只是 一張照片,只是一個 單獨的現象,還不足以支撐形成或者推翻某一個理論。

宇宙起源的另一個說法:宇宙恒穩態理論

況且 宇宙大爆炸理論 也不是關于 宇宙形成 的唯一說法,它本身也有許多還 未得到解釋 的方面。所以即使它被 改寫 ,也不會使人們關于宇宙的理論 全部崩塌


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