2万亿,科学家确定宇宙中星系数量,却发现另一绝望原因

【菜科解读】
从茹毛饮血的史前时代开始,人类对浩瀚的星空就怀有异样崇敬的心情,常常幻想星河的面有另一个风格迥异的广阔世界,由此也诞生了许多脍炙人口且引人入胜的神话传说。
到了现代,先进的科学技术让人类对星空的畏惧开始渐渐褪去,取而代之的是无穷无尽的好奇。
未来满足这种好奇心,人类开始向宇宙中发射各种各样的探测器,试图揭开宇宙的神奇面纱。
然而随着对宇宙研究的不断深入,人类对宇宙的了解不仅没有增加,反而越来越多难解的问题出现在人们面前,例如宇宙中究竟有多少太阳。
当然了,想要知道宇宙中究竟有多少太阳,首先要知道宇宙究竟有多大。
在探索宇宙的懵懂时期,人们以为银河系就是整个宇宙,星河中那些模糊的光点只是在空间中四处飘荡的云团尘埃。
但是,随着科学技术的不断进步以及观测手段的不断更新,科学家们惊讶地发现原来银河系并不是全部宇宙,银河系外面还有许许多多的河外星系。
在借助宇宙中天然的“尺子”——造父变星之后,科学家们估算出这些河外星系距离地球百万到千万光年不等。
而此时哈勃望远镜的观测结果又展示了一个惊人的事实——宇宙迄今已经有138亿年的高龄,而人类目前能够直接观测的宇宙范围约960亿光年。
那么在这么广阔的空间中,究竟有多少像太阳一样的太阳呢?
事实上,如果有一台极为先进的望远镜,我们的确能够将所有太阳的数量精确的统计出来,因为只要观测时间足够长,那么无论星系发出的光芒黯淡到什么程度,总能够捕捉到它释放出来的光子,只要将目光所及的天空全部“扫”一遍,自然就能够统计出全部的数量。
但是这也仅仅是理论上而已,以人类目前的科技水平来看,根本造不出这种精度的天文望远镜,更何况宇宙中无处不在的宇宙尘埃还会阻碍人们的视线,让观测结果不尽如人意。
所以科学家们无奈之下只好选择一块看上去没有任何遮挡物,甚至没有任何星系的区域,希望通过长时间的高精度观察,能够发现一些“隐藏”极深的星系。
1995年,科学家们将哈勃宇宙望远镜对准了一块好像什么都没有的天区,然后开始了长达10天的观察。
严格说起来,哈勃观察的这片区域仅仅是整个天空的2400万分之一,相当于一个人看100米之外的一个高尔夫球。
然而,这2400万分之一区域的观察结果却让所有人都惊呆了,因为它其中竟然隐藏着近4000多个星系。
这种震撼感驱使着科学家进行新的寻找。
2003年,科学家们又将哈勃望远镜对准了天炉座,这片区域比上次观察的区域更小,只占了全天的2600万分之一。
区域虽小但是带来的震撼却一点也不小,因为经过仔细的辨认分析,科学家们在这张哈勃超深场HUDF照片中发现了近一万个大小、颜色不一的星系。
在尝到了两次观察带来的震撼之后,一个问题开始出现在科学家的脑海:如果一直观察下去,我们究竟能够看到多少星系,又能看到多远的地方呢?
2012年,哈勃望远镜再次启动,这次观察的范围比上次的还要小很多,只占到了全天的3200万分之一,用肉眼来看就跟针眼差不多大。
经过23天的漫长观测,一张震撼人心的照片再次映入眼帘,哈勃极端深场XDF照片中出现了5500多个星系,它们几乎每个都距离地球130多亿年,也就意味着当这些星系释放出第一个光子时,宇宙刚刚才诞生4亿多年。
虽然这三张照片带给人们极大的震撼,但是它们真正的作用却不只是让人们认识到宇宙的宏伟壮阔,而且还揭示了一个十分奥秘的现象,那就是距离地球很近和很远的星系相对较少,反而是位于中间位置,也就是50亿至90亿光年的星系数量最多。
科学家们猜测,之所以会出现这种让人费解的情况,可能是宇宙在诞生初期拥有远比现在多的星系,只是它们发出的光实在太过于黯淡,以哈勃望远镜的精度根本无法观测到。
因此,可观测宇宙中星系的总数也就不是最开始估算的1760亿个,而是远远超过这个数字。
为了证实这一猜测,英国诺丁汉大学的科学家们在计算机中设计了一个虚拟宇宙,这个宇宙以大爆炸理论为基础,各种物理参数和数学模型都和现实一致。
虚拟宇宙计算结果显示,可观测宇宙中960亿光年直径,至少有2万亿个星系。
即便每个星系中只有1000亿个太阳,那么太阳的总数也都是非常惊人的。
而因为宇宙中的星系一直在不断运动、吞噬以及合并,所以实际上宇宙形成初期星系的密度和数量要远远高于现在。
至此,可观测宇宙中星系以及太阳的数量大体清楚了,但是科学家们却发现了另一个让人绝望的事实:人类最厉害的望远镜也只能看到可观测宇宙中10%不到的星系,而可观测宇宙之外还有多少星系隐藏其中、宇宙有究竟有多大,或许人类永远也不会知道。
约克大学考古学家在历史悠久的斯基普西遗址挖掘中世纪木材大厅
资料来源:uux.cn约克大学(神秘的地球uux.cn)据约克大学(萨曼莎·马丁):约克大学的一组考古学家返回东约克郡的斯基普西,挖掘诺曼城堡遗址附近发现的中世纪木材大厅的遗迹。
大约十年前,考古学家Jim Leary博士和Elaine Jamieson博士发现了一个直径85米、高13米的巨大土堆,它起源于铁器时代,这在当时的英国是独一无二的。
最初被认为是一座城堡,放射性碳年代测定表明,这个土堆存在于诺曼征服前1500年。
最近对周围地区的挖掘发现了一个很长的木材大厅,可能比城堡还要古老,大小很大,宽5米,长16米,周围是一个挖沟的围栏。
罕见的发现这座建筑的遗址被柱子洞标出,柱子洞显示了大厅的大小和形状,但本月的进一步挖掘可能会表明,鉴于其规模,这是一个具有一定重要性的区域,也许是领主迎接游客和举行宴会的地方。
约克大学考古系的Jim Leary博士说:“从罗马帝国崩溃到维京人到来这段时间(通常被称为黑暗时代),木材建筑的出土是一个极其罕见和重要的发现。
“斯基普西的发现特别有趣,因为我们知道该地区曾落入最后一位盎格鲁撒克逊英格兰国王哈拉尔德·戈德温森之手,后来,在1066年诺曼征服后,它成为了霍尔德内斯领主的庄园中心。
”淡水湖斯基普西曾是三个淡水湖的所在地,斯基普西贝雷湖、斯基普希低雷湖和斯基普西·威索韦雷湖,通过支流网络与赫尔河相连。
这些湖泊早就消失了,始于一万年前的中石器时代,一直延续到中世纪。
在这段时间里,这些湖泊一直吸引着人们,它们的遗迹继续吸引着考古学家、考古学家、土地所有者和当地人。
人们在其中发现了中石器时代的石器、动物遗骸和骨鱼叉,新石器时代和青铜时代的建筑和轨道也在其边缘,为人们提供了对史前生活的进一步了解。
地方军阀约克大学考古系的Elaine Jamieson博士说:“这个时代普遍缺乏书面记录,见证了当地军阀的兴衰,不受罗马的影响或控制。
“这些结构的发现为了解这段鲜为人知的历史提供了一个独特的窗口,突显了我们正在进行的挖掘的重要性和兴奋性。
”
考古学家发现100年前埋葬在密西西比州精神病院墓地的罕见“瓷胆囊”女性墓地
保存下来的瓷胆囊可以在该女子躯干的右侧看到。
(图片来源:uux.cn/UMMC庇护山项目;Kyle Winters)(神秘的地球uux.cn)据美国生活科学网站(Kristina Killgrove):大约100年前,密西西比州精神病院的一名妇女死于一种罕见的疾病,这让正在挖掘精神病院无标记坟墓的现代考古学家感到困惑。
但很快,在医学合作者的帮助下,研究小组确定了这名妇女躯干骨骼残骸中的硬蛋形物体是一个“瓷胆囊”——这种情况以前从未在考古骨骼中发现过。
在3月30日发表在《国际骨考古杂志》上的一项研究中,研究人员详细介绍了保存了一个世纪的胆囊的罕见发现。
虽然器官通常在人死后会随着时间的推移而完全腐烂,但在这种情况下,胆囊已经钙化,钙在器官的肌肉壁中积聚,导致其硬化。
保存下来的器官,在医学文献中通常被称为瓷胆囊,与埋葬在收容所墓地的一具中年妇女的骨架有关。
该收容所成立于1855年,1935年关闭,治疗了数万名患者,其中约7000人在居住期间死亡,被埋葬在带有木制标记的简单松木盒子里。
该墓地于2012年在土地开发过程中被重新发现,现在位于密西西比大学医学中心。
庇护山项目的挖掘工作于2022年开始,由UMMC生物考古学家Jennifer Mack领导。
麦克在一封电子邮件中告诉《生活科学》:“胆囊疾病在现代美国人群中相当常见,尽管在过去几十年中发病率有所上升。
”。
尽管在考古环境中偶尔会发现微小的胆囊,但这是首次报道在墓地中发现瓷胆囊。
在现代医学研究中,瓷胆囊被认为是一种罕见的由器官慢性炎症引起的疾病,这种疾病被称为胆囊炎。
瓷胆囊形成的确切原因尚不清楚,但很明显,胆囊壁是矿化的。
患有这种疾病的人通常没有症状,女性的发病率是男性的五倍。
显微CT图像显示了保存的瓷胆囊的结构和胆囊内的胆结石。
(图片来源:麻省理工学院生物医学材料科学系)埋葬的物体长1.8英寸(46毫米),宽1.1英寸(28.5毫米),重量刚刚超过半盎司(16.1克)。
通过UMMC的X射线和显微CT扫描,它被确定为瓷胆囊,因为在钙化边缘的不规则表面下,研究团队发现了一个巨大的胆囊结石。
麦克说:“有趣的是,这个物体最初对生物考古学家来说是一个令人兴奋的谜团,而我们项目中的退休外科医生几乎一眼就认出了它。
”研究人员在研究中指出,在庇护山项目发现的前100个墓穴中,除了一名胆囊瓷质的女性外,他们还发现了5名胆结石患者。
他们写道:“明显高比例的胆囊炎庇护患者是巧合,因为胆囊疾病与导致神经精神症状的精神疾病或生理疾病之间没有关联。
”波兰罗兹大学的古病理学家Francesco Maria Galassi没有参与这项研究,他在一封电子邮件中告诉Live Science,他觉得这项合作研究很有趣,并同意诊断结果。
然而,Galassi想知道过去使用的药物是否会使这些庇护患者面临更大的胆囊疾病风险。
“例如,”Galassi说,“众所周知,鸦片的使用会导致Oddi括约肌痉挛,”Oddi括约肌是一种打开和关闭的肌肉,因此胆汁和胰液可以流入小肠,导致连接肝脏和胆囊的管道中的胆汁减慢或停止。
Galassi建议,如果可能的话,“调查这家精神病院患者服用的药物并评估潜在的健康相关性是有意义的。
”虽然该收容所在抗生素时代开始之前就关闭了,但麦克说:“在历史记录研究的过程中,要真正说明定期为生理或精神疾病提供哪些药物治疗还为时过早。
”研究人员在研究中写道,未来可能会对瓷胆囊的内容物进行额外的测试。
Mack说,目标是建立一个化学成分数据库,帮助考古学家更好地识别胆结石。