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宇宙論將被覆寫?64億公裏外的太空,出現的景象遠超人類想象

2024-07-27科學

太陽系:以太陽為中心,受太陽重力約束在一起的天體系統

既然探測器沒有飛出太陽系,人類又是如何觀測到系外的景象的?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64億公裏外的太空,究竟是個什麽景象?真有可能覆寫宇宙論嗎?

A1689-zD1是已知距離最遙遠和最古老的星系之一

探測器

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」,但它的無線電通訊裝置在撞擊月球後停止工作。

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。美國緊隨其後,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,並且為人類傳回了許多有價值的資訊。

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,而是能夠透過探測器,近距離的拍攝觀測物件,甚至利用它們搜集星球上的一些樣本,帶回地面研究。

在美蘇兩國帶頭之後,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,但這並不影響大家的熱情。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(巨蛇座瓦西星雲)

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」探測器發射於2006年,它的發射速度是58500公裏/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

64億公裏之外是什麽景象

新視野號沒有忘記它的任務,經過9年的飛行,它終於在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,新視野號並沒有止步於此,它繼續向太空深處飛行,目前已經與地球相距有64億公裏。在這裏,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

由於距離實在太遠,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麽,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雲環繞,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,應該不會有這麽高的密度才對。畢竟它們的吸收力那是一絕,大黑洞也會將小黑洞給吸收掉,所以黑洞之間應該會相隔較遠。

那麽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,占據宇宙總物質品質的85%,它們看不見也摸不著,不屬於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

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,靠可見星系的品質和重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,後來史密斯科學家對室女座星系團的觀測,也驗證了這一結論。這一點在愛因史坦的相對論中,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品質是計算品質的500多倍

星系團中的瓦斯能發射X-射線,但科學家可以透過星系團中的溫度,推測其內部的品質分布,由此判定是否有大量不可見的暗物質。

科學家透過星系團的觀測驗證,發現了大量暗物質的存在證據,彌補了人類對於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。

宇宙論

被主流學界認同的宇宙論其實是大霹靂理論,該理論認為宇宙最初只是一個奇異點,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並逐漸膨脹擴大,內部的物質分散又聚合,形成了星系和雲團,以及數不盡的天體。

在奇異點爆炸的那一刻,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,大部份都接近於絕對零度的溫度。

宇宙大霹靂概念圖

根據大霹靂理論的推測,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。

這是否會覆寫宇宙論呢?如今許多關於宇宙的推測,都是從大霹靂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,其實並不能夠推翻宇宙大霹靂理論,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

況且宇宙大霹靂理論也不是關於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。所以即使它被覆寫,也不會使人們關於宇宙的理論全部崩塌。