在阅读此文前,麻烦您点击一下“关注”,既方便您进行讨论与分享,又给您带来不一样的参与感,深度长文,希望您能够认真看完,感谢您的支持!
从人类走出地球之后,人类就一直都在研究和探索宇宙的奥秘,人类想要知道宇宙到底有多大?在宇宙中除了地球生命之外是不是还存在外星生命?带着这些疑问,人类走上了探索宇宙的道路,根据科学家的研究得出,我们的宇宙诞生于138亿年,在138亿年前,有一颗质量无限大、能量无限大、热量无限大、密度无限大、体积无限小的点发生了爆炸,这个点爆炸以后,宇宙快速的向四周膨胀,经过138亿年的时间,宇宙才膨胀成我们现在看到的样子,宇宙中的天体都是在宇宙大爆炸之后形成的,从宇宙大爆炸之后,宇宙就开始不断的膨胀,到现在为止,宇宙并没有停止膨胀,而且膨胀的速度越来越快。
【资料图】
根据科学家的研究得出,目前人类能够观测到的宇宙直径达到了930亿光年,而这个范围并不是宇宙的全部范围,宇宙到底有多大?现在科学家还在积极的研究当中,为了探索宇宙的奥秘,科学家们也做了很多努力,科学家在太空中发射了很多先进的望远镜,比如说哈勃望远镜,哈勃望远镜于1990年发射,它的使命是探测宇宙的年龄与膨胀,而它将继续在未来几年内探索宇宙的奥秘,除了为研究人员提供了超过一百万的观测数据和相应的数据,哈勃望远镜为大众提供了多彩绚丽的图片,激发了人们对宇宙的敬畏之心和天文学的兴趣,从记录银河系中恒星的诞生与灭亡到绘制暗物质,哈勃望远镜已经回答了一些困扰科学家的问题。
哈勃望远镜是以著名天文学家、美国芝加哥大学天文学博士爱德温.哈勃命名的,为纪念他在科学界做出的贡献,在1923年,哈勃在观测仙女座星系时,发现类似造父变星的亮点,对于这个问题,哈勃发现这段长度竟然远大于当时认为的银河系大小,当时的数据是造父变星距离地球90万光年,而银河系的尺度不过30万光年,所以这些数据都是错误的,这一结果打破了当时天文学的观点,宇宙的范围扩大了,在随后几年内,哈勃通过观测星系发现,星系中的光谱出现了红移现象,这说明这些星系正在远离我们,看到这个现象之后,哈勃提出了一个大胆的猜测,那就是我们的宇宙还在膨胀当中。
这个理论打破了人类对宇宙的传统认知,让科学家对宇宙有了新的认知,为了纪念这位伟大的科学家,所以哈勃望远镜以他命名,哈勃望远镜不仅为科学家们带来了现代天文学的革命,而且还带领公众踏上了一段奇妙的探索和发现之旅。哈勃永不停歇、令人叹为观止的太空快照为哈勃顶尖的科学成就提供了一个直观的概括。与之前的太空望远镜不同的是,哈勃望远镜使天文学变得与时代息息相关、引人入胜,任何年龄的人都能接触到它。太空望远镜的标志性图像重新定义了我们对宇宙的看法,以及我们在时间和空间中的位置。不过随着人类科技的发展,现在人类又发射了更加强大的望远镜——韦伯望远镜。
韦伯望远镜主镜直径达到了6.5米,是哈勃望远镜直径的2.7倍,是斯皮策太空望远镜直径的7.6倍,韦伯望远镜是由18个镀金膜的六边形反射镜拼接而成的,和传统的太空望远镜设计风格有一定的区别,韦伯望远镜光学设计是一个三反射镜消像散,利用弯曲的二级和三级镜以递送图像光学像差,还有一个精细的转向镜,能够为其提供稳定的图像,为了调整光学系统,韦伯太空望远镜还配了126个小型电机,利用韦伯望远镜科学家对宇宙有了更清楚的认知,根据科学家的研究发现,由于系外行星用光学望远镜基本看不见。但是韦伯望远镜却不存在这个问题,它采用了红外线观测,只要有足够的温室,物体就会发出红移,这样光学望远镜看不到的行星,韦伯就能够观测到。
而且韦伯望远镜距离地球有150万公里,要知道月球和地球的之间的距离也只有38万公里,这意味着韦伯望远镜比月球的距离还要远,看到这里,可能很多人会产生一个疑问,就是韦伯望远镜距离地球这么远的作用是什么?其实处于这个轨道高度有很多好处,毕竟韦伯望远镜位于第二拉格朗日点上,重力相对稳定,因此相对于地球、月球、太阳的位置都是不变的,不需要频繁的修改位置,而且在这个位置,它不会受到地球轨道附近尘埃的影响,得到的数据非常准确,而且只要把防晒的工作处理好,这个位置能够观测到许多较暗、较冷的天体以及较微弱的信号。
对于詹姆斯.韦伯太空望远镜来说,主要的目标有四个:1、观测宇宙大爆炸之后,宇宙中形成的第一批恒星和星系的信号,2、研究星系的起源和演化,3、研究恒星和行星系统的起源,4、研究行星系统和生命起源,通过韦伯望远镜,科学家看到了不一样的景象,韦伯望远镜给人类传回了第一批全彩宇宙图像以及光谱数据,在首批公布的五张照片中,所蕴含的信息能够让整个科学界震惊,在短短5张照片内,韦伯望远镜清晰的为人类展示了46亿年前的星系团,那时候的太阳刚刚诞生,除此之外,韦伯望远镜还观测到了距离我们51亿光年外的宇宙,从照片中我们能够看出,宇宙中的星系就如同地球上的沙子一样多,密密麻麻的,每一个小亮点都代表了一个星系。
这张照片中的天体距离我们大约有5600光年,科学家将其命名为沃尔夫-拉叶星的恒星,这类恒星最大的特点是:它的光谱以亮条纹为主,主体被扩散的气体外壳所包裹,ER124也是一颗沃尔夫-拉叶星,它的气体外壳是一圈圈同心的波纹,仔细观察我们能够发现,这些波纹并不是完美的圆形,它更像是方形,并且他们之间的间距都是均匀的,这样的特征科学家也是第一次见,除此之外,韦伯望远镜还拍摄到了爱因斯坦环,这是一种非常罕见的天文现象,它是爱因斯坦在1936年预言的一种引力透镜效应,这种效应会把背景天体放大形成扭曲的像,也就是我们所说的引力透镜成像。
爱因斯坦环是一圈完美的圆环,它需要很强的引力场,以及成像的背景天体和充当透镜的前景天体与我们观测者之间的角度完美对齐才能够出现,所以观察这种级别的成像非常困难,所以从目前的分析来看,韦伯望远镜的能力更加强大,哈勃望远镜的观测波长主要就是可见光和紫外线,还有一点点红外线,而韦伯望远镜的观测波长主要就是红外线,红外线比紫外线的可见性强,也就是说有能力探测到更古老的天体,单从红外波段上的观察能力比较,韦伯望远镜要比哈勃望远镜强大16倍,对于红外线来说,任何有温度的物体都会散发出红外线,由于在地球的周围会有太多物体散发出红外线,所以望远镜很难区分到哪些光线是来自遥远的星系。
在2022年10月,韦伯望远镜还拍摄到了著名的创生之柱,创生之柱位于地球约6500光年的鹰状星云内,曾在1995年被哈勃望远镜捕获,而这次韦伯拍摄到的创生之柱更加壮丽,值得一提的是,在2018年6月,英国科学家首次在太空中发现并绘制出了创生之柱内极其微弱的磁场,在照片中,我们看到的创生之柱非常渺小,只有手掌那么大,不过创生之柱从上到下有4万光年之长,和地球距离7000万光年,目前人类的速度根本无法到达这里, 创生之柱色彩斑斓,从外表上看有红色,蓝色,绿色,还有一些其他浅淡的颜色。其实颜色的产生是由创生之柱表面的元素决定的,比如红色就来自于表面的硫元素,蓝色就来自于表面的氧元素。
科学家推测,由于创生之柱在几千年以前有一个超新星爆炸,爆炸产生的超声波,导致了创生之柱快速地削减。创生之柱有的变成了恒星,有的变成了小颗粒,虽然现在从外表上看创生之柱呈现的是一个魔爪的样子,但是数万年之后魔爪也会最终变小,可能这样的美妙景观也不能持续多年。现在我们看到的创生之柱其实是它6500年前的样子,有一些科学家认为,现在创生之柱可能已经不复存在了,但是人类想要在此看到这一画面,需要等6500年之久,看到这里,可能有很多人会产生一个疑问,就是为什么我们看到的所有宇宙星系都是它们之前的样子?
当我们看向远方,我们从来都没有意识到自己看到的是过去,这是我们的经验造成的,在我们的日常经验中,由于光速太快,一般人根本无法意识到它的存在,我们认为光是瞬间传播的,无论多么遥远的距离都能够瞬间完成,我们不会认为我们抬头看到的星星来自遥远的过去,但事实上,我们看到的天体可能是它们几千年前或者是几万年前的样子,这是因为光传播是需要时间的,根据科学家的研究得出,光速大约是每秒30万公里,这个速度对于我们人类来说非常快,但是站在宇宙的尺度上来看,这个速度就显得很慢,要知道目前我们的银河系已经达到了20万光年,而宇宙更是无穷无尽,在这么浩瀚的宇宙中,遥远星系发出的光,需要很长一段时间才能够被我们看到,所以我们看到的景象都是它们之前的样子,就连我们看到的太阳都是8分钟之前的样子。
想要看到遥远星系的真实面目,最好的办法就是亲自飞到这些星系周围,这样我们才能够它们当下的样子,不过人类的飞行速度太慢了,曾经在46年前,科学家向太阳系发射了旅行者1号和2号探测器,发射这两个探测器的目的就是为了让它们飞出太阳系,探索更加遥远的星系,不过到现在位置,它们并没有飞出太阳系,科学家经过研究发现,按照他们的飞行速度想要完全飞出太阳系,至少需要上万年的时间,这对于人类来说太漫长了,所以人类还需要继续努力才行,在旅行者1号距离地球64亿公里的位置,回头拍摄了一张太阳系的全家福,这张全家福传回到地球之后,很多科学家看了之后都非常震惊。
科学家几乎无法找到地球的位置,只能够看到一个暗淡的蓝色小点,这个暗淡的蓝色小点像素大约是0.12,这样很多科学家无法接受,没有想到我们引以为傲的地球,在宇宙中竟然如此渺小。
曾经著名的科学家卡尔.萨根看到这个照片后不由得感叹道:再看看那个光点吧,那是此地,那是家园,那是我们,你所爱的每一个人,你所知的每一个人,你所闻的每一个人,曾经存在的每一个人,都在它上面度过了一生,我们的悲喜交加,千百个自以为是的宗教、意识形态和经济学说,每一个猎人与强盗,每一个英雄与懦夫,每一个文明的缔造者和毁灭者,每一个国王和农夫,每一对青春伴侣,每一对母亲父亲,憧憬的孩子,发明家和探险家,每一个品德崇高的教师,每一个贪污腐败的政客,每一超级明星,每一个最高领袖,人类历史上的每一个圣人和罪人,都住在这里——一粒悬浮在阳光中的微尘。未来随着人类科技的进步,人类一定还会发射更加先进的望远镜,到时候我们能够看到更多宇宙的奥秘,对此,大家有什么想说的吗?
关键词: