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深空中的最後一絲光:新視野號揭示宇宙最黑暗的秘密

2024-09-03科學

這是藝術家對美國太空總署新視野號太空飛船的印象圖,背景是深空。新視野號距離地球超過 54 億英裏(73 億公裏),正在穿越太陽系中距離太陽足夠遠的區域,為現有望遠鏡提供了最暗的天空,並提供了一個獨特的有利位置,可以從這裏測量遙遠宇宙的整體亮度。背景中是銀河系的通道。圖片來源:NASA、APL、SwRI、Serge Brunier(ESO)、Marc Postman(STScI)、Dan Durda

黑暗有多暗? 這個看似簡單的問題其實一直困擾著天文學家們。借助新視野號航天器的遠端觀測,科學家們終於有了答案。新視野號現在遠離地球超過54億英裏,擺脫了太陽系塵埃的幹擾,能夠精確測量宇宙中最黑暗的區域。

天文學家們透過新視野號的觀測發現,宇宙中的余輝主要來自無數遙遠星系。這次測量顯示,沒有其他未知的光源幹擾,所有可見光都得到了完整盤點。新視野號於2006年1月發射,在完成冥王星和凱伯帶天體Arrokoth的探測後,繼續深入宇宙,為天文學家揭示更多的宇宙奧秘。

新視野號的發現與挑戰

「如果你在深空中舉起你的手,宇宙會照射到它的多少光?」 這是巴爾的摩太空望遠鏡科學研究所的馬克·波斯特曼提出的關鍵問題。透過新視野號的測量,科學家們得出結論:宇宙中絕大多數可見光都源自星系,而不存在其他顯著的光源。

這個發現解決了自20世紀60年代以來困擾科學家的難題。當時,天文學家發現了宇宙中充滿了微波輻射,隨後又發現了X射線、Gamma射線和紅外輻射背景。然而,對於可見光背景的測量一直存在挑戰。哈伯和占士·韋伯等望遠鏡雖強,但由於太陽系內的塵埃幹擾,測量宇宙總光量依然困難重重。

新視野號的獨特貢獻

新視野號的優勢在於其遠離太陽系,避免了塵埃的幹擾。去年夏末,航天器利用其長距離偵察成像儀(LORRI)對宇宙進行了掃描,收集了24個獨立區域的影像。透過與普朗克任務的數據結合,研究人員能夠準確校準影像中的銀河光,最終得出與星系光強度完全一致的結果。

「最簡單的解釋是,這些光完全由星系引起的,」研究人員總結道。這一發現不僅為宇宙學做出了重要貢獻,也展示了新視野號在其擴充套件任務中的巨大潛力。

新視野號目前仍在繼續執行任務,深入探索凱伯帶,並對太陽系邊緣的宇宙進行觀測。自2006年發射以來,這顆探測器不僅完成了預定任務,還為人類探索宇宙帶來了前所未有的見解,繼續拓展著我們對宇宙的理解。