文章目录:
- 1、壮美的33张宇宙图!16年了,斯皮策太空望远镜将于1月30日退役
- 2、人类对宇宙的探索
- 3、哈勃望远镜在575公里外就能看清宇宙,韦伯却要飞到150万公里远?
- 4、韦伯望远镜拍摄的首张全彩照片公布,照片中有哪些值得关注的信息?
- 5、最真实整个宇宙究竟有多大?
- 6、韦伯望远镜拍摄的首张全彩照片公布,此照片传递了什么样的信息?
壮美的33张宇宙图!16年了,斯皮策太空望远镜将于1月30日退役
斯皮策太空望远镜于2003年发射升空,任务是研究红外线中的宇宙。在经历了16年令人惊叹的图像和科学发现之后,美国宇航局(NASA)斯皮策太空望远镜任务将于2020年1月30日结束(退役)。
看到这个消息,小园心里有种莫名的难过,不知你呢?博科园纪念斯皮策太空望远镜16年,下面“博科园”将带你看看我们最喜欢的一些,由斯皮策太空望远镜所拍摄的33张壮美宇宙照片!相信你一定会被惊艳到,真的是好美,很浩瀚的宇宙!
这张来自美国宇航局斯皮策太空望远镜2007年拍摄的红外图像显示了螺旋星云,这是一颗宇宙小星,经常被业余天文学家拍摄到,因为它鲜艳的颜色和与巨眼令人毛骨悚然的相似之处。图片:NASA/JPL-Caltech/University of Arizona
这张被称为HBH3的超新星遗迹,是银河系中最大的超新星遗迹之一,直径约150光年。它也是最古老的恒星之一;爆炸形成这个宇宙奇观的恒星在8万到100万年前就是这样做。斯皮策太空望远镜在2010年5月拍摄了这张照片,NASA于2018年8月2日发布了这张照片。图片:NASA/JPL-Caltech/IPAC
在这张照片中,星系NGC2336和NGC2937分别看起来像一只企鹅和企鹅蛋,这张照片结合了NASA哈勃太空望远镜和斯皮策太空望远镜的数据。图片:NASA-ESA/STScI/AURA/JPL-Caltech
美国宇航局斯皮策太空望远镜红外显示的草帽星系,以草帽星系在可见光中的外观和宽边帽子的命名,实际上是两个星系合而为一。草帽星系是一个巨大的椭圆形星系(蓝绿色),内部嵌有一个薄薄的盘状星系(部分显示为红色)。之前的可见光图像让天文学家相信,草帽星系只是一个规则的平盘星系。图片:NASA/JPL-Caltech
大质量恒星可能会对其周围造成严重破坏,从美国宇航局(NASA)斯皮策太空望远镜拍摄船底座星云的这张新照片中可以看出这一点。星云中心的明亮恒星是船底座埃塔,它是银河系中质量最大的恒星之一,它耀眼的光芒正在“雕刻”和摧毁周围的星云。图片:NASA/JPL-Caltech
美国宇航局斯皮策太空望远镜在2018年拍摄到了这张猫爪星云的照片,星云的名字来源于热气泡,如果你眯着眼睛看,它就像猫爪垫。图片:NASA/JPL-Caltech
哑铃星云,也被称为梅西耶27,在这张美国宇航局斯皮策太空望远镜拍摄的图像中发出红外线,该星云因其在可见光下与哑铃相似而得名。它是由查尔斯·梅西耶于1764年发现的,梅西耶把它作为他著名星云对象目录中的第27个成员。图片:NASA/JPL-Caltech/Harvard-Smithsonian CfA
由于其很高的红外敏感度,斯皮策太空望远镜可以令人惊叹地看到星云,星云是遍布宇宙的尘埃和气体云。上图发布于2019年,上面蓬松的绿色结构是星云,星云中散布着恒星,左侧有一个名为仙王座C的星团,右上角有一个名为仙王座B的星团。图片:NASA/JPL-Caltech
这张来自NASA斯皮策太空望远镜的红外图像显示了猎户座星云,它是距离地球距离最近的大质量恒星制造工厂。图片:NASA/JPL-Caltech/S.T. Megeaty
在太空中发现的一个发光光环,乍看起来更像是超级英雄的虚构,而不是科学事实。但这是NASA斯皮策太空望远镜在被天蝎座尾巴包围的昏暗云层中所发现。这张2011年发布的明亮绿色星云照片,让人想起漫画书中超级英雄绿灯侠挥舞的发光戒指。图片:NASA/JPL-Caltech
2011年NASA斯皮策太空望远镜拍摄到的这张图像中,IC342星系看起来就像一张旋转成螺旋状的蜘蛛网,展示了其微妙的尘埃图案。在红外线下可以看到,微弱的星光被遍布星系盘发光的尘埃图案所取代。图片:NASA/JPL-Caltech
恒星并不总是在猛烈的爆炸中撕裂,如一些爆炸是有秩序的。一颗名为仙后座A的恒星以如此整齐的方式爆炸,以至于它保留了大部分原始的洋葱状分层结构。在这张由斯皮策拍摄的假彩色图像中,仙后座A周围的蓝色光芒是被前向冲击波加热的物质,绿色、黄色和红色是通过反向波加热的物质。图片:NASA/JPL-Caltech/University of Minnesota
美国宇航局斯皮策太空望远镜于2013年发布的这张照片,显示了玉夫座大星系壮观的旋转手臂和中央条。这张照片是一张红外合成的照片,综合了斯皮策两个探测器在其早期低温任务中拍摄的数据。玉夫座大星系也被称为NGC253,是南半球观察者可见星系团的一部分。图片:NASA/JPL-Caltech) (Image credit: NASA/JPL-Caltech
棒旋星系NGC5746在可见光照片中部分被遮挡,使得精确分类变得不可能。这张来自斯皮策太空望远镜的图像,揭示了棒旋星系NGC 5746的真实本质,显示了围绕棒旋星系NGC 5746明亮核心一圈戏剧性的高温尘埃。图片:NASA/JPL-Caltech/Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics
这张合成图像将NASA斯皮策太空望远镜拍摄的红外图像与同一区域可见光图像进行了比较。红外线图像被称为“创造之柱”,显示出高耸的尘埃柱,闪耀着萌芽恒星(白色/黄色)的光芒,而可见光视图是黑暗的、几乎看不见柱子。斯皮策太空望远镜图像中增加的细节,揭示了演化和创造新恒星生命过程中的一个动态区域。图片:NASA/JPL-Caltech/Harvard-Smithsonian CfA/DSS
棒螺旋星系NGC 1097中心的“眼睛”是由一个大黑洞造成,这个黑洞看不见,却被一圈恒星和猖獗的恒星诞生星云所包围。在NASA斯皮策太空望远镜的彩色编码红外图像中,这个看不见的黑洞周围区域为蓝色,星环是白色的。图片:NASA/JPL-Caltech/The SINGS Team
天文学家使用斯皮策太空望远镜追踪到太空中神秘高能X射线和伽马射线的来源,是银河系中一个鲜为人知的星团。这张红外图像显示了盾牌座中发现一个含有红超巨星的大质量星团区域。图片:Don Figer et al./NASA/JPL-Caltech
这张来自NASA斯皮策太空望远镜和钱德拉X射线天文台的图像,显示了一颗坍塌恒星“尘土飞扬”的残骸。G54.1+0.3的合成图像以蓝色显示来自钱德拉的X射线,而来自斯皮策的数据以绿色(短波红外线)和红黄(长波红外线)显示。科学家们认为,脉冲星(中间的白色源)正在发出一股恒星风,使残留的超新星尘埃升温。图片:NASA/JPL-Caltech/CXC/SAO/T.Temim et al
2007年发布的彗发星系团假彩色镶嵌图,显示了数千个新的微弱物体(绿色),其中许多属于该星系团。这幅镶嵌图将斯隆数字天空调查(颜色编码为蓝色)的可见光数据与美国宇航局斯皮策太空望远镜长波长和短波长红外视图(分别为红色和绿色)结合在一起。图片:NASA/JPL-Caltech/GSFC/SDSS
科学家们使用斯皮策太空望远镜发现了星系额外两个幽灵旋臂的来源,这两个旋臂只在一些望远镜图像中出现,揭开了一个45年来的谜团。M106(也被称为NGC4258)是位于金鱼座的一个雄伟螺旋星系,距离地球2350万光年,在可见光图像中,它似乎只有两个突出的手臂从其核心发出并向外螺旋。图片:NASA/JPL-Caltech/CXC/Univ. of Maryland/A.S. Wilson et al./VLA/NRAO/AUI/NSF
对一颗解体彗星的详细观察,将有助于天文学家计算出预测2022年流星雨的强度。彗星73P/Schwassman-Wachmann 3,或简称SW-3,于1995年开始破裂解体。2016年随着彗星再次接近太阳,分裂速度加快,每隔5.3年就会发生一次。斯皮策太空望远镜发回了一张红外图像,显示出除了较小鹅卵石般和尘埃在天空中形成一条宽阔的条纹外,还有30多块碎片。图片:NASA/JPL-Caltech
美国宇航局斯皮策太空望远镜在2008年捕捉到了这张名为M17的造星星云红外图像,该星云也被称为欧米茄星云或天鹅星云。图片:NASA/JPL-Caltech/University of Wisconsin
美国宇航局斯皮策太空望远镜在2011年拍摄到了这张北美洲星云的红外线照片。但是大陆在哪里呢?由于红外线可以穿透尘埃,而可见光不能,所以这个通常与北美洲大陆相似星云的图片完全改变了。可见图像中尘埃云在斯皮策的视野中消失了。此外,斯皮策太空望远镜的红外探测器,还显示出尘埃茧包裹着幼星的光芒,成团的年轻恒星(大约100万年前)出现在整个图像中。图片:NASA/JPL-Caltech
在这张壮观的图像中,使用红外光和X射线观测穿透了模糊的尘埃,揭示了银河系中心附近的强烈活动。这张图片综合了哈勃太空望远镜、斯皮策太空望远镜和钱德拉X射线天文台拍摄的照片。图片:NASA/ESA/SSC/CXC/STScI
这张由NASA斯皮策太空望远镜拍摄的红外合成照片顶部图像,突出了仙女座星系起伏的尘埃波(红色)和平滑老恒星海洋(蓝色)之间的对比。主图下方的面板分别显示了仙女座星系尘埃(左)和较老的恒星(右)。图片:P. Barmby/Harvard-Smithsonian CfA/NASA/JPL-Caltech
斯皮策太空望远镜从一个超大质量黑洞捕捉到了一股强大喷流,喷流摧毁了被称为3C321系统中的一个附近星系。这种前所未见的星系暴力可能会对黑洞喷流路径上的任何行星产生深远影响,并在其被摧毁后引发恒星形成的爆发。图片:NASA/CXC/CfA/D.Evans et al./STScI/NSF/VLA/D.Evans et al./STFC/JBO/MERLIN
通过使用斯皮策太空望远镜透过厚厚的宇宙气体和尘埃云进行观测,天文学家在银河系中心附近发现了一群新生恒星。黄色圆圈显示了在银河系中心混乱的环境中探测到的年轻恒星,NASA在2009年发布了这张图像。图片:NASA/JPL Caltech/S.V. Ramirez
这些照片是斯皮策太空望远镜冷却液耗尽后,在“升温”任务期间拍摄的首批照片之一。左边是一片被称为DR22的星云,它在天鹅座区域迸发出新的恒星。右上角图片显示了一个相对平静的星系,名为NGC4145。右下角最后一张照片显示了一颗名叫NGC4361的垂死恒星。图片:NASA/JPL-Caltech
这张由NASA斯皮策太空望远镜拍摄的猎户座星云图像,显示了幼年恒星Hops-68的位置,2011年的一项研究显示,它受到“橄榄石矿物结晶雨”的影响。图片:NASA/JPL-Caltech/University of Toledo
这张图片显示了美国宇航局斯皮策太空望远镜和欧洲航天局的赫歇尔空间天文台,在红外光下看到的大麦哲伦星云星系。在这张合成的图像中,矮小星系看起来就像一场火热的圆形爆炸。然而,这些带子实际上是横跨数十或数百光年的巨大尘埃涟漪。图片:ESA/NASA/JPL-Caltech/STScI
美国宇航局斯皮策太空望远镜于2012年拍摄的这张图片,突出显示了天鹅座X这座起泡的恒星诞生大锅。我们肉眼看不到的红外光已经用颜色编码,所以最短的波长用蓝色表示,最长的用红色表示,中间波长范围为绿色。图片:NASA/JPL-Caltech/Harvard-Smithsonia CfA
在锥形星云附近可以发现奇怪的形状和纹理,这些模式是伴随着被称为NGC2264的疏散星团(雪花星星团)形成动荡而产生。为了更好地理解这一过程,斯皮策太空望远镜用两种颜色的红外光拍摄了这一区域的详细图像。NASA在2008年发布了这张图像。图片:NASA/JPL-Caltech
这张是有史以来最大银河系图像的一部分,它是由美国宇航局斯皮策太空望远镜拍摄的80万张单独红外图像拼接而成。图片:NASA/JPL-Caltech/University of Wisconsin
服役近16年,斯皮策太空望远镜即将在2020年1月30日退役,你心里难过吗?
看到这,是不是很美?
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人类对宇宙的探索
宇宙 科技名词定义
中文名称:宇宙 英文名称:universe;cosmos 所属学科:天文学(一级学科);星系和宇宙(二级学科) 本内容由全国科学技术名词审定委员会审定公布
百科名片
欧洲宇航局公布普朗克望远镜拍摄的首张宇宙宇宙(Universe)是由空间、时间、物质和能量,所构成的统一体。是一切空间和时间的综合。一般理解的宇宙指我们所存在的一个时空连续系统,包括其间的所有物质、能量和事件。宇宙根据大爆炸宇宙模型推算,宇宙年龄大约200亿年。
目录
概念解字典解释
宇宙的形状
宇宙是有限的并不是无限的.
宇宙年龄年龄定义
年龄推算
宇宙生态
宇宙观念恒星
银河系
宇宙图景
宇宙起源
宇宙大爆炸学说宇宙的不断膨胀
宇宙的创生
大爆炸宇宙模型
大爆炸的论据
时空起源
人和宇宙
宇宙物质多样性
运动和发展
宇宙是否有限
宇宙中心宇宙时间表
宇宙及其组成和结构
哲学分析
宇宙存在空间
第二个太阳系
同名纪录片简介
第一季第1集
第一季第2集
第一季第3集
第一季第4集
第一季第5集
第一季第6集
在线观看 概念解 字典解释
宇宙的形状
宇宙是有限的并不是无限的.
宇宙年龄 年龄定义
年龄推算
宇宙生态
宇宙观念 恒星
银河系
宇宙图景
宇宙起源
宇宙大爆炸学说 宇宙的不断膨胀
宇宙的创生
大爆炸宇宙模型
大爆炸的论据
时空起源
人和宇宙
宇宙物质多样性运动和发展宇宙是否有限宇宙中心
宇宙时间表 宇宙及其组成和结构哲学分析宇宙存在空间第二个太阳系同名纪录片
简介 第一季第1集 第一季第2集 第一季第3集 第一季第4集 第一季第5集 第一季第6集在线观看 展开 编辑本段概念解
字典解释
宇 宙(yǔ zhòu),"四方上下曰宇,古往今来曰宙。"——《新华字典》 在多元化的汉语中,“宇”代表上下四方,即所有的空间,“宙”代表古往今来,即所有的时间,宇:无限空间,宙:无限时间。所以“宇宙”这个词有“所有的时间和空间”的意思。 把“宇宙”的概念与时间和空间联系在一起,体现了我国古代人民的智慧。 “宇宙”一词,最早出自《庄子》这本书,“宇”代指的是一切的空间,包括东,南,西,北等一切地点,是无边无际的;“宙”代指的是一切的时间,包括过去,现在等,是无始无终的。 "宇"指空间,"宙"指时间.宇宙就是在空间上无边无际,时间上无始无终的,按客观规律运动的物质世界. 宇宙是万物的总称,是时间和空间的统一。宇宙是物质世界,不依赖于人的意志而客观存在,并处于不断运动和发展中。宇宙是多样又统一的。它包括一切,是所有时间和空间的统一体,没有时间和空间就没有
一切。所以它包含了全部。
宇宙的形状
宇宙的形状现在还是未知的,人类在大胆想象。有的人说宇宙其实是一个类似人的这样一种生物的一个小细胞,而也有人说宇宙是一种拥有比人类更高智的电脑慧生物所制造出来的一个程序或是一个小小的原 艺术家的宇宙
件,或者宇宙是无形的,它时刻都在变化着... 总之宇宙的形状是人类一个未解的一个心锁。科学家推算宇宙直径约有300亿光年。(这里指的是我们已知,已观测到的宇宙。) 另有一种假说,宇宙是类似于地球,维度超过3维,但是就像地球一样,我们始终无法走出地球,一直朝前走会走回原点,假如一个人一直走,他始终会回到原点。
宇宙是有限的并不是无限的.
宇宙是有限的意思是指:一轮循环,即宇宙开始到结束是一轮,这一轮有起始有终点,得到宇宙时空是 艺术家笔下的宇宙
有限的。但也可能并行存在其它同等的事物.但最多只能有6个其它的宇宙.7个宇宙之间是什么,目前不得而知. 宇宙从开始到结束后又从开始到结束,但这样是有限的几次的.具体的说是12次,而我们现在所处的是第二次.每次之间相隔的是什么.目前仍然无法想象.
编辑本段宇宙年龄
年龄定义
宇宙年龄定义:宇宙年龄(age of universe)宇宙从某个特定时刻到现在地时间间隔。对于某些宇宙模 自然颜色下的土星
型,如牛顿宇宙模型、等级模型、稳恒态模型等,宇宙年龄没有意义。在通常的演化的宇宙模型里,宇宙年龄指宇宙标度因子为零起到现在时刻的时间间隔。通常,哈勃年龄为宇宙年龄的上限,可以作为宇宙年龄的某种度量。
年龄推算
宇宙年龄约为137.5亿年 使用整个星系作为透镜观看其他星系,目前研究人员最新使用一种精确方法测量了宇 宇宙
宙的体积大小和年龄,以及它如何快速膨胀。这项测量证实了“哈勃常数”的实用性,它指示出了宇宙的体积大小,证实宇宙的年龄约为137.5亿年。 研究小组使用一种叫做引力透镜的技术测量了从明亮活动星系释放的光线沿着不同路径传播至地球的距离,通过理解每个路径的传播时间和有效速度,研究人员推断出星系的距离,同时可分析出它们膨胀扩张至宇宙范围的详细情况。 科学家经常很难识别宇宙中遥远星系释放的明亮光源和近距离昏暗光源之间的差异,引力透镜回避了这一问题,能够提供远方光线传播的多样化线索。这些测量信息使研究人员可以测定宇宙的体积大小,并且天体物理学家可以用哈勃常数进行表达。 KIPAC研究员菲尔-马歇尔(Phil Marshall)说:“长期以来我们知道透镜能够对哈勃常数进行物理性测量。”而当前引力透镜实现了非常精确的测量结果,它可以作为一种长期确定的工具提供哈勃常数均等化精确测量,比如:观测超新星和宇宙微波背景。他指出,引力透镜可作为天体物理学家的一种最佳测量工具测定宇宙的年龄。
编辑本段宇宙生态
如果把任意一个时刻扩展开来,形成一个【时间膜】(宇宙万物映射在上面) 那么在这个时间膜上,从低级到高级的物质都是连续存在着的 原子量小到大,智慧度从小到大,年龄从小到大都连续存在着 并且:低级的物质总是比高级的物质要来得多,并向高级发展 【全集然文明】将这种奇怪的物质【续存】现象,称之为【宇宙生态】 产生原因推测: 1.高级别的存在物需要低级别的存在物来维持存在。 2.存在物的【可存】属性,决定了自然万物都朝着“可以更好存在”的方向发展,而如果需要在不同的环境中更好的存在,那么就必然产生了进化,也就是低级的存在物朝着高级(可在更多环境中以整体形式存在)的方向发展。
编辑本段宇宙观念
宇宙结构观念的发展 远古时代,人们对宇宙结构的认识处于十分幼稚的状态,他们通常按照自己的生活环境对宇宙的构造作了幼稚的推测。在中国西周时期,生活在华夏大地上的人们提出的早期盖天说认为,天穹像一口锅,倒扣在平坦的大地上;后来又发展为后期盖天说,认为大地的形状也是拱形的。公元前7世纪 ,巴比伦人认为,天和地都是拱形的,大地被海洋所环绕,而其中央则是高山。古埃及人把宇宙想象成以天为盒盖、大地为盒底的大盒子,大地的中央则是尼罗河。古印度人想象圆盘形的大地负在几只大象上,而象则站在巨大的龟背上,公元前7世纪末,古希腊的泰勒斯认为,大地是浮在水面上的巨大圆盘,上面笼罩着拱形的天穹。 也有一些人认为,地球只是一只龟上的一片甲板,而龟则是站在一个托着一个又一个的龟塔... NGC 5139 半人马座Ω
最早认识到大地是球形的是古希腊人。公元前6世纪,毕达哥拉斯从美学观念出发,认为一切立体图形中最美的是球形,主张天体和我们所居住的大地都是球形的。这一观念为后来许多古希腊学者所继承,但直到1519~1522年,葡萄牙的F.麦哲伦率领探险队完成了第一次环球航行后 ,地球是球形的观念才最终被证实。 公元2世纪,C.托勒密提出了一个完整的地心说。这一学说认为地球在宇宙的中央安然不动,月亮、太阳和诸行星以及最外层的恒星天都在以不同速度绕着地球旋转。为了说明行星运动的不均匀性,他还认为行星在本轮上绕其中心转动,而本轮中心则沿均轮绕地球转动。地心说曾在欧洲流传了1000多年。1543年,N.哥白尼提出科学的日心说,认为太阳位于宇宙中心,而地球则是一颗沿圆轨道绕太阳公转的普通行星。到16世纪哥白尼建立日心说后才普遍认识到:地球是绕太阳公转的行星之一,而包括地球在内的八大行星则构成了一个围绕太阳旋转的行星系—— 太阳系的主要成员。1609年,J.开普勒揭示了地球和诸行星都在椭圆轨道上绕太阳公转,发展了哥白尼的日心说,同年,伽利略·伽利雷则率先用望远镜观测天空,用大量观测事实证实了日心说的正确性。1687年,I.牛顿提出了万有引力定律,深刻揭示了行星绕太阳运动的力学原因,使日心说有了牢固的力学基础。在这以后,人们逐渐建立起了科学的太阳系概念。
恒星
在哥白尼的宇宙图像中,恒星只是位于最外层恒星天上的光点。1584年,乔尔丹诺·布鲁诺大胆取消了这层恒星天,认为恒星都是遥远的太阳。18世纪上半叶,由于E.哈雷对恒星自行的发展和J.布拉得雷对恒星遥远距离的科学估计,布鲁诺的推测得到了越来越多人的赞同。18世纪中叶,T.赖特、I.康德和J.H.朗伯推测说,布满全天的恒星和银河构成了一个巨大的天体系统。弗里德里希·威廉·赫歇尔首创用取样统计的方法,用望远镜数出了天空中大量选定区域的星数以及亮星与暗星的比例,1785年首先获得了一幅扁而平、轮廓参差、太阳居中的银河系结构图,从而奠定了银河系概念的基础。在此后一个半世纪中,H.沙普利发现了太阳不在银河系中心、J.H.奥尔特发现了银河系的自转和旋臂,以及许多人对银河系直径、厚度的测定,科学的银河系概念才最终确立。 太阳
18世纪中叶,康德等人还提出,在整个宇宙中,存在着无数像我们的天体系统(指银河系)那样的天体系统。而当时看去呈云雾状的“星云”很可能正是这样的天体系统。此后经历了长达170年的曲折的探索历程,直到1924年,才由E.P.哈勃用造父视差法测仙女座大星云等的距离确认了河外星系的存在。 近半个世纪,人们通过对河外星系的研究,不仅已发现了星系团、超星系团等更高层次的天体系统,而且已使我们的视野扩展到远达200亿光年的宇宙深处。 宇宙演化观念的发展在中国,早在西汉时期,《淮南子·俶真训》指出:“有始者,有未始有有始者,有未始有夫未始有有始者”,认为世界有它的开辟之时,有它的开辟以前的时期,也有它的开辟以前的以前的时期。《淮南子·天文训》中还具体勾画了世界从无形的物质状态到浑沌状态再到天地万物生成演变的过程。在古希腊,也存在着类似的见解。例如留基伯就提出,由于原子在空虚的空间中作旋涡运动,结果轻的物质逃逸到外部的虚空,而其余的物质则构成了球形的天体,从而形成了我们的世界。 太阳系概念确立以后,人们开始从科学的角度来探讨太阳系的起源。1644年,R.笛卡尔提出了太阳系起源的旋涡说;1745年,G.L.L.布丰提出了一个因大彗星与太阳掠碰导致形成行星系统的太阳系起源说;1755年和1796年,康德和拉普拉斯则各自提出了太阳系起源的星云说。现代探讨太阳系起源z的新星云说正是在康德-拉普拉斯星云说的基础上发展起来。
银河系
1911年,E.赫茨普龙建立了第一幅银河星团的颜色星等图;1913年,伯特兰·阿瑟·威廉·罗素则绘出了恒星的光谱-光度图,即赫罗图。罗素在获得此图后便提出了一个恒星从红巨星开始,先收缩进入主序,后沿主序下滑,最终成为红矮星的恒星演化学说。1924年 ,亚瑟·斯坦利·爱丁顿提出了恒星的质光关系;1937~1939年,C.F.魏茨泽克和贝特揭示了恒星的能源来自于氢聚变为氦的原子核反应。这两个发现导致了罗素理论被否定,并导致了科学的恒星演化理论的诞生。对于星系起源的研究,起步较迟,目前普遍认为,它是我们的宇宙开始形成的后期由原星系演化而来的。 银河系
1917年,A.阿尔伯特·爱因斯坦运用他刚创立的广义相对论建立了一个“静态、有限、无界”的宇宙模型,奠定了现代宇宙学的基础。1922年,G.D.弗里德曼发现,根据阿尔伯特·爱因斯坦的场方程,宇宙不一定是静态的,它可以是膨胀的,也可以是振荡的。前者对应于开放的宇宙,后者对应于闭合的宇宙。1927年,G.勒梅特也提出了一个膨胀宇宙模型.1929年 哈勃发现了星系红移与它的距离成正比,建立了著名的哈勃定律。这一发现是对膨胀宇宙模型的有力支持。20世纪中叶,G.伽莫夫等人提出了热大爆炸宇宙模型,他们还预言,根据这一模型,应能观测到宇宙空间目前残存着温度很低的背景辐射。1965年微波背景辐射的发现证实了伽莫夫等人的预言。从此,许多人把大爆炸宇宙模型看成标准宇宙模型。1980年,美国的古斯在热大爆炸宇宙模型的 基础上又进一步提出了大爆炸前期暴涨宇宙模型。这一模型可以解释目前已知的大多数重要观测事实。
宇宙图景
当代天文学的研究成果表明,宇宙是有层次结构的、像布一样的、不断膨胀、物质形态多样的、不断运动发展的天体系统。 层次结构 行星是最基本的天体系统。太阳系中共有八颗行星:水星 金星 地球 火星 木星 土星 天王星 海王星。 (冥王星目前已被从行星里开除,降为矮行星)。除水星和金星外,其他行 蜘蛛星云
星都有卫星绕其运转,地球有一个卫星 月球,土星的卫星最多,已确认的有28颗。行星 小行星 彗星和流星体都围绕中心天体太阳运转,构成太阳系。太阳占太阳系总质量的99.86%,其直径约140万千米,最大的行星木星的直径约14万千米。太阳系的大小约120亿千米(以冥王星作边界)。有证据表明,太阳系外也存在其他行星系统。2500亿颗类似太阳的恒星和星际物质构成更巨大的天体系统——银河系。银河系中大部分恒星和星际物质集中在一个扁球状的空间内,从侧面看很像一个“铁饼”,正面看去?则呈旋涡状。银河系的直径约10万光年,太阳位于银河系的一个旋臂中,距银心约3万光年。银河系外还有许多类似的天体系统,称为河外星系,常简称星系。现已观测到大约有10亿个。星系也聚集成大大小小的集团,叫星系团。平均而言,每个星系团约有百余个星系,直径达上千万光年。现已发现上万个星系团。包括银河系在内约40个星系构成的一个小星系团叫本星系群。若干星系团集聚在一起构成更大、更高一层次的天体系统叫超星系团。超星系团往往具有扁长的外形,其长径可达数亿光年。通常超星系团内只含有几个星系团,只有少数超星系团拥有几十个星系团。本星系群和其附近的约50个星系团构成的超星系团叫做本超星系团。目前天文观测范围已经扩展到200亿光年的广阔空间,它称为总星系。
编辑本段宇宙起源
所谓大爆炸理论,简单地说就是宇宙开始的时候是由一个火球爆炸而形成的。近代科学研究发现宇宙不是永恒的,而是在不断的膨胀中。宇宙的不平衡现象最早是由一位德国的医生发现的。他在夜空观查星星时发现,每个星球间的距离并没有因为万有引力的关系而彼此靠近。那么,在星球之间必定存在另一种力量抵消了它们彼此之间的万有引力。他就把这现象假设为宇宙在不断地膨胀。 后来科学家们又发现了红移现象,就是远距离星球射向地球的光以红光为多,近距离的则以紫光为主。这说明了星球在远离地球。接着爱因斯坦提出了广义相对论,他提出加速度不等于零的理论,其中即包含了宇宙膨胀的学说。1931年,美国天文学家以先进的天文望远镜发现,在银河系外仍有很多银河系,并且在不断地膨胀,这才使得宇宙膨胀的理论得到证实。 到了40年代,科学家们预测宇宙是由大爆炸产生的,那么它爆炸之后必定会有残馀物质留在太空之中。这遗留的物质就是电子波〔辐射波〕,其所代表的温度约为零下273度。这假设在当时并没被证实。在60年代时,贝尔实验室的科学家为电讯研究架起天线时发现一直听到噪音,而这噪音所代表的温度为零下260度左右。在此同时普林斯顿大学的物理学家们也在凭理论找寻大爆炸后的馀波,后来这两组工作研究联合表示,这天线所收到的噪音即为大爆炸后的馀波,其温度约为零下270度,这一发表证实了大爆炸的理论。
编辑本段宇宙大爆炸学说
宇宙大爆炸(Big Bang)仅仅是一种学说,是根据天文观测研究后得到的一种设 麦哲伦星云[NGC 265]
想。 大约在150亿年前,宇宙所有的物质都高度密集在一点,有着极高的温度,因而发生了巨大的爆炸。大爆炸以后,物质开始向外大膨胀,就形成了今天我们看到的宇宙。大爆炸的整个过程是复杂的,现在只能从理论研究的基础上,描绘过去远古的宇宙发展史。在这150亿年中先后诞生了星系团、星系、我们的银河系、恒星、太阳系、行星、卫星等。现在我们看见的和看不见的一切天体和宇宙物质,形成了当今的宇宙形态,人类就是在这一宇宙演变中诞生的。
宇宙的不断膨胀
科学家认为它起源为137亿年前之间的一次难以置信的大爆炸。这是一次不可想像的能量大爆炸,宇宙边缘的光到达地球要花120亿年到150亿年的时间。大爆炸散发的物质在太空中漂游,由许多恒星组成的巨大的星系就是由这些物质构成的,我们的太阳就是这无数恒星中的一颗。原本人们想象宇宙会因引力而不再膨胀,但是,科学家已发现宇宙中有一种 “暗能量”会产生一种斥力而加速宇宙的膨胀。 大爆炸后的膨胀过程是一种引力和斥力之争,爆炸产生的动力是一种斥力,它使宇宙中的天体不断远离;天体间又存在万有引力,它会阻止天体远离,甚至力图使其互相靠近。引力的大小与天体的质量有关,因而大爆炸后宇宙的最终归宿是不断膨胀,还是最终会停止膨胀并反过来收缩变小,这完全取决于宇宙中物质密度的大小。 理论上存在某种临界密度。如果宇宙中物质的平均密度小于临界密度,宇宙就会一直膨胀下去,称为开宇宙;要是物质的平均密度大于临界密度,膨胀过程迟早会停下来,并随之出现收缩,称为闭宇宙。 问题似乎变得很简单,但实则不然。理论计算得出的临界密度为5×10^-30克/厘米3。但要测定宇宙中物质平均密度就不那么容易了。星系间存在广袤的星系间空间,如果把目前所观测到的全部发光物质的质量平摊到整个宇宙空间,那么,平均密度就只有2×10^-31克/厘米3,远远低于上述临界密度。 然而,种种证据表明,宇宙中还存在着尚未观测到的所谓的暗物质,其数量可能远超过可见物质,这给平均密度的测定带来了很大的不确定因素。因此,宇宙的平均密度是否真的小于临界密度仍是一个有争议的问题。不过,就目前来看,开宇宙的可能性大一些。 恒星演化到晚期,会把一部分物质(气体)抛入星际空间,而这些气体又可用来形成下一代恒星。这一过程中气体可能越来越少(并未确定这种过程会减少这种气体。)。以致于不能再产生新的恒星。10^14年后,所有恒星都会失去光辉,宇宙也就变暗。同时,恒星还会因相互作用不断从星系逸出,星系则因损失能量而收缩,结果使中心部分生成黑洞,并通过吞食经过其附近的恒星而长大。(根据质能守恒定律,形成恒星的气体并不会减少而是转换成其他形态。所以新的恒星可能会一直产生.) 10^17~10^18年后,对于一个星系来说只剩下黑洞和一些零星分布的死亡了的恒星,这时,组成恒星的质子不再稳定。10^32年后,质子开始衰变为光子和各种轻子。10^71年后,这个衰变过程进行完毕,宇宙中只剩下光子、轻子和一些巨大的黑洞。 10^108年后,通过蒸发作用,有能量的粒子会从巨大的黑洞中逃逸出。宇宙将归于一片黑暗。这也许就是开宇宙“末日”到来时的景象,但它仍然在不断地、缓慢地膨胀着。(但质子是否会衰变还未得到结论,因此根据质量守恒定律。宇宙中的质能会不停的转换。) 闭宇宙的结局又会怎样呢?闭宇宙中,膨胀过程结束时间的早晚取决于宇宙平均密度的大小。如果假设平均密度是临界密度的2倍,那么根据一种简单的理论模型,经过400~500亿年后,当宇宙半径扩大到目前的2倍左右时,引力开始占上风,膨胀即告停止,而接下来宇宙便开始收缩。 以后的情况差不多就像一部宇宙影片放映结束后再倒放一样,大爆炸后宇宙中所发生的一切重大变化将会反演。收缩几百亿年后,宇宙的平均密度又大致回到目前的状态,不过,原来星系远离地球的退行运动将代之以向地球接近的运动。再过几十亿年,宇宙背景辐射会上升到400开,并继续上升,于是,宇宙变得非常炽热而又稠密。 在坍缩过程中,星系会彼此并合,恒星间碰撞频繁。 这些结局也只是假想推论的。 近几年来,一批西方的天文学家发表了关于“宇宙无始无终”的新论断。他们认为,宇宙既没有“诞生”之日,也没有终结之时,而就是在一次又一次的大爆炸中进行运动,循环往复,以至无穷的。 至于“宇宙无始无终”的新论是否正确,科学家认为,过几年国际天文学界可望对此做出验证。
宇宙的创生
1.有些宇宙学家认为,暴涨模型最彻底的改革也许是观测宇宙中所有的物质和能量从无中产生的观点,这种观点之所以在以前不能为人们接受,是因为存在着许多守恒定律,特别是重子数守恒和能量守恒。但随着大统一理论的发展,重子数有可能是不守恒的,而宇宙中的引力能可粗略地说是负的,并精确地抵消非引力能,总能量为零。因此就不存在已知的守恒律阻止观测宇宙从无中演化出来的问题。这种“无中生有”的观点在哲学上包括两个方面:①本体论方面。如果认为“无”是绝对的虚无,则是错误的。这不仅违反了人类已知的科学实践,而且也违反了暴涨模型本身。按照该模型,我们所研究的观测宇宙仅仅是整个暴涨区域的很小的一部分,在观测宇宙之外并不是绝对的“无”。现在观测宇宙的物质是从假真空状态释放出来的能量转化而来的,这种真空能恰恰是一种特殊的物质和能量形式,并不是创生于绝对的“无”。如果进一步说这种真空能起源于“无”,因而整个观测宇宙归根到底起源于“无”,那么这个“无”也只能是一种未知的物质和能量形式。②认识论和方法论方面。暴涨模型所涉及的宇宙概念是自然科学的宇宙概念。这个宇宙不论多么巨大,作为一个有限的物质体系 ,也有其产生、发展和灭亡的历史。暴涨模型把传统的大爆炸宇宙学与大统一理论结合起来,认为观测宇宙中的物质与能量形式不是永恒的,应研究它们的起源。它把“无”作为一种未知的物质和能量形式,把“无”和“有”作为一对逻辑范畴,探讨我们的宇宙如何从“无”——未知的物质和能量形式,转化为“有”——已知的物质和能量形式,这在认识论和方法论上有一定意义。 2. 宇宙是如何起源的?空间和时间的本质是什么?这是从2000多年前的古代哲学家到现代天文学家一直都在苦苦思索的问题。经过了哥白尼、赫歇尔、哈勃的从太阳系、银河系、河外星系的探索宇宙三部曲,宇宙学已经不再是幽深玄奥的抽象哲学思辩,而是建立在天文观测和物理实验基础上的一门现代科学。 目前学术界影响较大的“大爆炸宇宙论”是1927年由比利时数学家勒梅特提出的,他认为最初宇宙的物质集中在一个超原子的“宇宙蛋”里,在一次无与伦比的大爆炸中分裂成无数碎片,形成了今天的宇宙。1948年,俄裔美籍物理学家伽莫夫等人,又详细勾画出宇宙由一个致密炽热的奇点于150亿年前一次大爆炸后,经一系列元素演化到最后形成星球、星系的整个膨胀演化过程的图像。但是该理论存在许多使人迷惑之处。 宏观宇宙是相对无限延伸的。“大爆炸宇宙论”关于宇宙当初仅仅是一个点,而它周围却是一片空白,即将人类至今还不能确定范围也无法计算质量的宇宙压缩在一个极小空间内的假设只是一种臆测。况且从能量与质量的正比关系考虑,一个小点无缘无故地突然爆炸成浩瀚宇宙的能量从何而来呢? 人类把地球绕太阳转一圈确定为衡量时间的标准——年。但宇宙中所有天体的运动速度都是不同的,在宇宙范围,时间没有衡量标准。譬如地球上东西南北的方向概念在宇宙范围就没有任何意义。既然年的概念对宇宙而言并不存在,大爆炸宇宙论又如何用年的概念去推算宇宙的确切年龄呢? 1929年,美国天文学家哈勃提出了星系的红移量与星系间的距离成正比的哈勃定律,并推导出星系都在互相远离的宇宙膨胀说。哈勃定律只是说明了距离地球越远的星系运动速度越快--星系红移量与星系距离呈正比关系。但他没能发现很重要的另一点--星系红移量与星系质量也呈正比关系。 宇宙中星系间距离非常非常遥远,光线传播因空间物质的吸收、阻挡会逐渐减弱,那些运动速度越快的星系就是质量越大的星系。质量大,能量辐射就强,因此我们观察到的红移量极大的星系,当然是质量极大的星系。这就是被称作“类星体”的遥远星系因质量巨大而红移量巨大的原因。
哈勃望远镜在575公里外就能看清宇宙,韦伯却要飞到150万公里远?
1608年,一个眼镜商人汉斯·李波尔因为两个小孩子的无意之举,发现 通过两个透镜的叠加,居然能够放大远方的物体 ,他进行了多次的试验, 最后发明出了世界上的第一台望远镜。
虽然这个初始的望远镜十分简陋, 只能放大3倍 ,但是却被作为一个新奇的物件在欧洲各个国家流传开来,并在第二年里被科学家 伽利略·伽利雷 ,也就是我们所熟知的伽利略得知了。
伽利略对这个发现十分感兴趣,又将其进行了各种试验和计算, 最终制造出了一台更加精良的望远镜,放大倍数甚至比最初版的望远镜要多出10倍左右,达到了32倍。
伽利略通过这个自己研发出来的望远镜望向了太空, 实现了人类第一次科学地观测月球表面的成就, 因此 这台望远镜也被人们认为是 世界第一台天文望远镜。
从1609年到如今的2022年,人类已经用天文望远镜设备观察了413年的太空,当然,这么久的时间里,天文望远镜技术也必不可能还处在当时的水平停滞不前, 随着 社会 的发展和 科技 的进步,天文望远镜得到了各个方面的改进和优化。
在目前, 天文望远镜从光学波段已经扩展到了全波段,并且还发展出了大量的具有针对性的天文望远镜,能够深入观测电磁波段、太空射线、引力波 等等,甚至天文望远镜也不再只是被放在地面的设备, 而是来到了太空,实现了位置的巨大变化。
我们今天要了解的就是一台 轨道高度达到150万公里的红外望远镜设备 ,即 詹姆斯·韦伯太空望远镜 。
早在 1996年,美国就开始启动了詹姆斯·韦伯太空望远镜的项目 ,它也是 美国航天史上迄今为止最复杂的项目之一 ,被认为是 截至目前最强大的太空望远镜 ,将探测更远行星的更真实数据。
由于 詹姆斯·韦伯太空望远镜需要飞到距离地面150万公里的高处 ,这个高度距离地面实在是太遥远了,一旦在太空出现错误或者损坏,工作人员 很难去往韦伯望远镜的周围,对其进行维修保养。
这就需要 科研人员投入更多的精力和时间,尽量将韦伯望远镜的性能和设计提升到所能达到的极致 ,并且要在发射前 进行反复的测试 ,否则所投入的巨大金额都将会打了水漂。
在一开始, 詹姆斯·韦伯太空望远镜的初始预算仅仅只有5亿美元 ,本来计划在 2007年 就发射到高空,但每过一两年都因为预算不够的原因,不仅 预算金额接连扩充,发射时间也屡屡后移。
一直到2019年,在世界疫情的影响之下, 詹姆斯·韦伯太空望远镜再次被推迟到2021年 , 预算资金甚至将要达到百万亿美元,高达97亿美元。
到了2021年的12月25日 ,又推迟了1天,未能在24日平安夜发射升天的詹姆斯·韦伯太空望远镜,成功地离开了地面,到达了150万公里的太空空间。
而它并不能一上天就能直接开始工作, 在韦伯太空望远镜来到相应的观测位置以后,还需要地面工作人员对它进行各项的测试和检查工作,比如镜面、仪器调校,镜翼的部署等等 ,预计 将在2022年6月末开始自己的工作。
在 2022年1月4日,美国航天局宣布工作人员已经远程展开了大概21.336米长的遮阳板 ,这件遮阳板的部署成功也意味着詹姆斯·韦伯太空望远镜将会 在遥远的太空得到最大限度的防光热保护。
同时,在同月的8日早上10点, 詹姆斯·韦伯太空望远镜在地面工作人员的指令下展开了太空望远镜的面板 ,并在9日 完成了主反射镜最后部分的展开和锁定 ,在它工作以后,我们就能得到它为我们拍摄的 第一张宇宙照片。
事实上,早在1990年4月24日,美国就已经发射出了一台位于地球轨道附近的光学望远镜,名为 哈勃空间望远镜,距离地面只有大概575公里左右,远比韦伯太空望远镜要近得多。
哈勃空间望远镜在几十年的工作时间里源源不断地向我们传送着图片,为人类发现了无数的宝贵数据。
它的存在使得我们对于宇宙的年龄和范围的了解更加深入,更是推动了天文学家们得以观测到宇宙中的各大天体的奥秘, 甚至还发现了目前为止距离我们最远,同样也是最“高寿”的星系群——EGS77。
哈勃空间望远镜的价值已经远超它本身的成本,几乎可以说是无价的, 到2009年为止,全世界共有两千多名天文学家凭借着哈勃空间望远镜对宇宙观测了11多万次 ,可以说,正是因为有了它,我们才拥有了对宇宙的真正认知。
这样看来,在575公里轨道上的天文望远镜设备已经足够我们将宇宙看清楚了,根本没有必要再耗费巨大的成本和技术去往更加遥远,甚至是150万公里的太空进行观测,那么詹姆斯·韦伯太空望远镜又被发射到这样远的地方呢?
我们需要知道的是, 固然哈勃空间望远镜是非常有用的,也给人类带来了巨大的贡献,但科学如果想要不断发展下去,就不能固步自封,推陈出新、永不止步才能推动 科技 和 社会 进步。
这就好比是在工业革命,西方进入了蒸汽时代,拥有了比人力还要更加高效的机器设备,如果这时人们觉得已经足够,不需要再进行创新了,那么世界也就不会迎来第二次、第三次的工业革命,我们的生活也会不再是这样先进的模样。
詹姆斯·韦伯太空望远镜之所以要被发射到150万公里,第一个原因其实也是因为 这个位置属于是“地日拉格朗日L2点” , 即1772年数学家拉格朗日计算和推论出来的,认为是 探测器、望远镜等人造设备用来进行定位和观测的理想位置。
这里的卫星将会同时受到太阳和地球的共同引力影响,从而达成平衡,保持相对静止的状态 ,能以最小的燃料消耗实现长时间的驻留。
换句话说, 韦伯太空望远镜可能将能够在太空中停留的时间比哈勃空间望远镜更长,工作的规模也会远超后者 ,更能给人们带来更加丰富的太空数据。
第二个原因则是因为詹姆斯·韦伯太空望远镜自身的属性 ,我们先前也有说过,它是一台 红外望远镜,它能看到0.6微米到28.5微米范围内的可见光至中红外的波段 ,从而 获取比哈勃光学望远镜更加细微的信息。
詹姆斯·韦伯太空望远镜配备了极其敏锐的 传感器和光谱器 ,但是也正是因为它的高敏度,想要正常地工作,它需要在 低温环境 下才能工作。
但是地球的光线非常强烈,由于地面和大气层的反射、散射现象,地球周围几乎全都是大量的光子,同时地球与月亮本身也会散发红外线,也因此, 詹姆斯·韦伯太空望远镜距离地球越近,所受到的干扰也就会越强烈。
美国航天局在进行分析以后,决定将詹姆斯·韦伯太空望远镜送去遥远的“地日拉格朗日L2点”,要知道地球与月亮的平均距离也才大概38万公里, 这台望远镜的地方要比月亮还要远。
按照计划, 它会将太阳能电池板等设备面对地球和太阳的方向 ,这些 设备的温度理论上会在88摄氏度左右 ,而它的 镜面和高敏度传感器等设备会背对太阳,温度也会低至-225摄氏度, 刚好满足它所需要的极寒低温环境。
并且工作人员还在上面安装了 遮阳板 ,更是最大程度地避免了韦伯太空望远镜受到太阳和地球的热辐射影响。
而韦伯太空望远镜 长达6.5米长的镜面也能够使得它能够接收到更加多的波段 ,发现更加遥远和更加微弱的天体,一般情况下,宇宙中高于韦伯太空望远镜背光的-225摄氏度温度的光都能被其监测到, 我们能够发现的天体也比哈勃望远镜要更多。
随着时间的推移,工作了30多年的哈勃空间望远镜已经慢慢变得“年迈”,由于设备的不断老化和越来越多的成本等问题,美国航天局 在2009年对其进行了第五次维护以后,就没有再维修哈勃空间望远镜。
在2021年6月19日,美国航天局宣布,由于 哈勃空间望远镜的计算机出现了故障 ,它已经在13日开始停机“罢工”,工作人员试图将其恢复却最终失败,就算是尝试切换备用板块也无法完成,但是望远镜本身和科学仪器都是完好的。
不管如何, 哈勃空间望远镜的未来所有人都能预料得到,不久之后它将会面临“退休”,彻底从近地轨道上离开,未来的宇宙观测的重任也就将交给詹姆斯·韦伯太空望远镜 ,我们期待着后者能带给人类更多的惊喜。
韦伯望远镜拍摄的首张全彩照片公布,照片中有哪些值得关注的信息?
美国宇航局公布了詹姆斯•韦伯太空望远镜公布了首张全彩色照,该照片是由近红外相机拍摄的不同波长合成的。照片中值得我们关注的信息包括途中星系的年龄,照片中的显示出来的信息大约距今已经有130亿年的历史。
照片拍照的原理。本次韦伯太空望远镜之所以能够拍摄到这张宇宙的深度照片还是归功于其先进的技术。首先望远镜采用了引力透镜效应的物理原理。照片中的各种星系发出的光芒会被拉成圆弧状。韦伯望远镜采用SMACS 0723星系团产生的引力透镜效应,这个星系团距离地球大约为46亿光年,该星系团被当作了一个巨大的天然的放大镜,它可以把身后的来自遥远宇宙中的光线汇聚,才可以让我们拍到更加清晰的图像。而韦伯太空望远镜拍摄到的不可见的红外光。
照片中的内容。韦伯太空望远镜拍摄到的照片中,人类将会获得非常重要的信息。这片区域内包括了上千个星系,这些星系诞生于130亿多年前,那个时候我们的宇宙才刚刚诞生不到8亿年,当然太阳系也不复存在。科学家和通过照片中的星系光线强弱和分布情况,很快就可以确定星系的质量,年龄和组成。同时还可以推算出宇宙的年龄。不过也许人类从照片中看到的星系如今已经不存在了,宇宙的浩瀚是远远超出了人类的想象,光线通过130亿光年的传播,到达地球后,这些星系的寿命也会在光线的传播过程中走到了终点。人类迄今为止发现的最古老的星系大约距今约127亿年。这次韦伯太空望远镜的积累的相关的拍摄经验,也许人类会发现更古老的星系,宇宙的年龄同样也会超过现在公认的138亿年。
最真实整个宇宙究竟有多大?
想对我我们地球来说,地球只是太阳系当中几大行星的当中的一颗,也是很小很小的一颗行星,整个太阳都比地球大无数倍。
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而从星系来说,太阳系又是银河系当中非常渺小的一个星系,位于整个银河系的边缘。
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而在整个宇宙当中,拥有这无数的像银河系那样的星系,数之不尽。
04
而在更遥远的宇宙边缘,会有和我们这个世界相同的宇宙吗?有多少呢?以我们现在的科学技术还不得而知。
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所以,这茫茫宇宙是无限大的,我们的地球只是一个沙漠当中的一粒小沙。它处于这个沙漠当中,只是那么渺小的一颗,我们生活着的地球母亲。早在公元353年,王羲之就曾在会稽山阴之兰亭写下:“仰观宇宙之大”,时代发展所限,那时没有人知道宇宙究竟有多大,没有人知道宇宙到底是什么。一千多年后的2018年,NASA最新公开的一张宇宙星系全景图,或许正带领我们进一步接近宇宙的真相。
对NASA有一定了解的读者朋友可能会问,宇宙的全景图NASA早就公开过不少了,8月17日公布这张,能有什么特别的?
(这张紫外光波段的宇宙全景图,打开了观测宇宙进化的新窗口。NASA的科学家赞叹这张图捕捉到了“恒星诞生时的火与怒”。图/ESA,NASA)
这次这张图的特殊之处在于,这是一张紫外线波段下的照片。以往的宇宙全景照片,不论是地面望远镜还是深空望远镜拍摄,多是可见光和红外波段的数据,紫外光是宇宙拼图中一直缺失的部分。而早期宇宙中的各星系,最开始发出的便是紫外线波段的光,紫外光经宇宙膨胀的转换,才成了红外光。
NASA这次公布的紫外光波段宇宙全景图,回溯到了110亿年前,那时是恒星诞生最活跃的时期:星系们正忙着孕育着恒星,经漫长的演化,才构成了如今的繁荣宇宙。
哈勃这次对紫外波段数据的采集,是在与宇宙膨胀赛跑,那些还未被转换的紫外光被哈勃捕捉下来,填补上了宇宙拼图中缺失的部分。如今,将紫外光数据、红外与可见光数据组合起来,天文学家已经为宇宙进化史组装出了最全面的肖像。
(NASA于2013年公布的银河系全景图,这张图片达到了8亿多像素,原图有24G大。图/NASA)
哈勃望远镜于1990年发射升空,一直在地球大气层之上运行,隔绝了地球大气的种种干扰,能够更加清楚地观察宇宙,因而也一次次刷新着人类对宇宙的认识。2009年,NASA对哈勃进行了最后一次维护,欲于2010年让哈勃退役,然而原定于2014年发射升空的继任者詹姆斯·韦伯望远镜迟迟未能发射,哈勃不得不一直服役至今,为人类发挥余热。
创生之柱,哈勃望远镜最经典的作品之一,拍摄于1995年,三个冰冷的气体柱被背后老鹰星云(M16)的繁星照亮。
对1990年以后出生的读者来说,视觉上对宇宙的认识几乎都建立在哈勃的成果之上,这位人类的老朋友拍下了无数张宇宙的写真。只可惜即使是机器,运行的损耗与技术的更新换代,也终将使我们与这位已经28岁的老朋友告别。
韦伯望远镜拍摄的首张全彩照片公布,此照片传递了什么样的信息?
这张照片是通过12.5个钟头近红外光谱仪相机拍摄的不一样光波长的图像合成的,其在红外线光波长上做到的深层超出哈勃太空望远镜必须耗费数周时长才能到达深处的视线。照片里的星系团SMACS0723,包括数千个星系,间距地球46亿光年。
韦伯太空望远镜的近红外线相机使这种遥远的星系清晰地对焦在一起——他们具备之前没见过的细微而模糊不清的构造,包含星团和漫反射特点。伴随着韦伯找寻宇宙中最开始的星系,研究人员很快就会逐渐大量地掌握星系品质、年纪、历史时间和组成成分。第一张照片强调了韦伯的科研实力,及其它极大的金黄浴室镜子和仪器设备拍照壮阔图象的工作能力。
国家天文台研究者陈学雷12日向《环球时报》新闻记者详细介绍称,天文望远镜第一次观察叫“初光”(firstlight),根据初光可以检测望远镜的特性怎样。深层次的科学论证必须大量定量分析法的测算,基本看来韦伯拍照的第一张照片实际效果很好,对比美国哈勃望眼镜仅有一颗行星的初光照片,此次选取的星体针对群众而言更有诱惑力,而根据与哈勃望眼镜先前拍的同一星系团照片比照,此次的照片更加清楚,具备更丰富的小细节,表明望眼镜特性更加优异。第一张照片挑选拍照的天体系统是星系团SMACS0723。银河系是一个包括很多行星的星系,而星系团乃是一个更高的构造,由不计其数星系构成。
照片含有许多红色光弧是通过吸引力镜片状况引起的。他们都是一些星系,但不属于SMACS0723星系团。根据吸引力镜片能够看见更漫长、更加暗的星体,还能够依据这种光弧推论星系团内部结构化学物质和引力场怎样遍布,包括是多少暗能量等重要信息。这种光弧通常是红色的,表明出现了红移状况。韦伯望眼镜是一个红外望远镜,它拍照是指红外线图象,在红外线图象中还可以依据光的不一样光波长来分成不同颜色,这种红色光弧所意味着的星系处于更原始的宇宙空间当中。
月2日发布了这张照片。图片:NASA/JPL-Caltech/IPAC在这张照片中,星系NGC2336和NGC2937分别看起来像一只企鹅和企鹅蛋,这张照片结合了NASA哈勃太空望远镜和斯皮策太空望远镜的数据。图片:NASA-ESA/STScI/AURA/
的工具提供哈勃常数均等化精确测量,比如:观测超新星和宇宙微波背景。他指出,引力透镜可作为天体物理学家的一种最佳测量工具测定宇宙的年龄。编辑本段宇宙生态 如果把任意一个时刻扩展开来,形成一个
中的银河系结构图,从而奠定了银河系概念的基础。在此后一个半世纪中,H.沙普利发现了太阳不在银河系中心、J.H.奥尔特发现了银河系的自转和旋臂,以及许多人对银河系