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深空中的最后一丝光:新视野号揭示宇宙最黑暗的秘密

2024-09-03科学

这是艺术家对美国宇航局新视野号太空飞船的印象图,背景是深空。新视野号距离地球超过 54 亿英里(73 亿公里),正在穿越太阳系中距离太阳足够远的区域,为现有望远镜提供了最暗的天空,并提供了一个独特的有利位置,可以从这里测量遥远宇宙的整体亮度。背景中是银河系的通道。图片来源:NASA、APL、SwRI、Serge Brunier(ESO)、Marc Postman(STScI)、Dan Durda

黑暗有多暗? 这个看似简单的问题其实一直困扰着天文学家们。借助新视野号航天器的远程观测,科学家们终于有了答案。新视野号现在远离地球超过54亿英里,摆脱了太阳系尘埃的干扰,能够精确测量宇宙中最黑暗的区域。

天文学家们通过新视野号的观测发现,宇宙中的余辉主要来自无数遥远星系。这次测量显示,没有其他未知的光源干扰,所有可见光都得到了完整盘点。新视野号于2006年1月发射,在完成冥王星和柯伊伯带天体Arrokoth的探测后,继续深入宇宙,为天文学家揭示更多的宇宙奥秘。

新视野号的发现与挑战

「如果你在深空中举起你的手,宇宙会照射到它的多少光?」 这是巴尔的摩太空望远镜科学研究所的马克·波斯特曼提出的关键问题。通过新视野号的测量,科学家们得出结论:宇宙中绝大多数可见光都源自星系,而不存在其他显著的光源。

这个发现解决了自20世纪60年代以来困扰科学家的难题。当时,天文学家发现了宇宙中充满了微波辐射,随后又发现了X射线、伽马射线和红外辐射背景。然而,对于可见光背景的测量一直存在挑战。哈勃和詹姆斯·韦伯等望远镜虽强,但由于太阳系内的尘埃干扰,测量宇宙总光量依然困难重重。

新视野号的独特贡献

新视野号的优势在于其远离太阳系,避免了尘埃的干扰。去年夏末,航天器利用其长距离侦察成像仪(LORRI)对宇宙进行了扫描,收集了24个独立区域的图像。通过与普朗克任务的数据结合,研究人员能够准确校准图像中的银河光,最终得出与星系光强度完全一致的结果。

「最简单的解释是,这些光完全由星系引起的,」研究人员总结道。这一发现不仅为宇宙学做出了重要贡献,也展示了新视野号在其扩展任务中的巨大潜力。

新视野号目前仍在继续执行任务,深入探索柯伊伯带,并对太阳系边缘的宇宙进行观测。自2006年发射以来,这颗探测器不仅完成了预定任务,还为人类探索宇宙带来了前所未有的见解,继续拓展着我们对宇宙的理解。