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宇宙的光来自哪里

  • 来源:互联网
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  • 2021-02-02
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深邃的宇宙星星点点,这些来自天体的光芒有强有弱,有些肉眼可见,有些就连大型天文望远镜都无法看清。但正是这些暗弱的微光,刷新了我们对于宇宙中星系总量的认知。
 
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1月14日,据美国国家航空航天局(NASA)官网报道,一个国际科学研究小组在研究了“新视野号”对最暗弱天区长时间的观测结果后发现:宇宙中星系的数量可能仅有几千亿个,而不是之前利用哈勃太空望远镜的观测结果推测的两万亿个。相关研究结果发表于《天体物理学》杂志。
 
这一研究发现颠覆了我们的认知,为什么前后数据的差异会如此巨大?科学家如何计算出宇宙中星系的总量?带着这些问题,科技日报记者采访了华中科技大学物理学院教授邹远川。
 
“新视野号”为科学家打开了新视野
 
两个探测器,却得到了完全不同的结果。科学家对于宇宙星系数量的探测主要采用哪些方式?“对星系数量的估计,最直接的方式就是‘数数’。比如斯隆巡天项目(SDSS),就是对240万个星系进行逐一观测。”邹远川说,当然,这个数字远不是宇宙中所有星系的数目。首先,它没有对所有的方向进行观测;其次,亮度比较暗弱的星系也没有包括在内,这些星系亮度较低的原因,要么是距离太远,要么则是星系本身太小。但这些小星系,反而占了星系总量的绝大多数。
 
所以,要得到宇宙星系的总量,必须得把那些非常暗、无法直接观测到的星系都计算在内。
 
“此前,哈勃太空望远镜正是采用这种办法,得到了两万亿的结论。”邹远川说,它指向了一个没有任何已知源的天区,对这一区域进行了长达数月的观测,发现了那些非常暗弱星系的光。这些光以背景的形式出现,科学家将这些背景光通过复杂的模型计算出星系的数目,并假设其他方向的星系数目也类似,就得到了两万亿这一结论。
 
尽管哈勃太空望远镜功能强大,也部署在太空中,但它仍是环绕地球运行,无法直接探测到宇宙中部分太遥远、太微弱的光源,也就不能了解这些光是不是星系发出的,又是由多少个星系发出的。
 
为此,人类通过发射远离地球的人造卫星,甚至试图让探测器飞出太阳系,去探测这些光芒的源头。
 
2006年1月19日,美国“新视野号”发射升空,它的主要任务是探测冥王星及其最大的卫星卡戎(冥卫一),以及位于柯伊柏带的小行星群。
 
在此次研究中,研究人员正是利用“新视野号”对冥王星和柯伊伯带最暗弱天区进行长时间、不间断观测的结果,确定了宇宙背景光亮度,该结果为模糊的未知星系数量设定了上限,表明宇宙中星系的数量只有几千亿个,而不是之前认为的两万亿个。
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  • 编辑:李梦兰
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