宇宙究竟有多大?距地150万公里韦伯望远镜,传来的照片使人绝望

作者:小菜 更新时间:2025-02-01 点击数:
简介:你是否在凝视夜空的时候也有过这样的疑惑,那就是宇宙到底有多大呢?此前,美国美国宇航局发布了距离地球150万公里的韦伯

【菜科解读】

你是否在凝视夜空的时候也有过这样的疑惑,那就是宇宙到底有多大呢?

事实上,这个问题至今都无解,因为以咱们的科技发展程度和宇宙的膨胀速度人类无法站到上帝视角观察宇宙的大小或者形状。

人类仰望星空

不过,当人类把望远镜对准夜空的时候,就注定了这场探索永不停歇。

此前,美国美国宇航局发布了距离地球150万公里韦伯望远镜首批彩色照片,让人感到绝望。

那么,韦伯望远镜到底在更深的宇宙中发现了什么呢?

韦伯望远镜带你洞悉宇宙黎明

对天文观测领域不感兴趣的人,看到韦伯望远镜的时候可能还要愣一下,甚至在想是不是名字打错了,不应该是“哈勃望远镜”吗?这也情有可原,毕竟著名的“鸽王”韦伯望远镜是在2021年年末才发射的,其服役时间没多久。

韦伯望远镜

而人类的老朋友哈勃望远镜就不一样了,它从1999年顺利升空之后,已经为我们传回了许多张宇宙照片。

它拍摄的极深场图像当中就有诸多美丽的星点,这里面可能还包括了132亿年前就诞生的古老星系

哈勃望远镜拍摄的极深场图像

不过转眼已经二十多年过去,哈勃也到了退休的年纪了,而咱们今天要说的韦伯望远镜会接替它的位置,继续充当人类的“深空之眼”

别看韦伯望远镜在创造和发射的过程中,总是莫名其妙的延期,但是自从发射之后还是非常“勤快”的。

这不,此前它就将它自己在150万公里之外拍摄的照片传了回来。

韦伯望远镜的部署程序

首先咱们来看看这张类似于“哈勃极深场图像”的照片,这是韦伯望远镜拍摄的第一张全彩照片,其中这些闪闪发光的星点可不是某一颗太阳,而是庞大的星系

据悉这个星系团的名字叫做SMACS 0723,它与地球之间的距离大概是46亿光年。

如果你将这张图片放大就会发现,每一个光点当中可能包含了大量的星系。

韦伯望远镜拍到的星系团

除了这张图片之外,韦伯望远镜还拍摄了史蒂芬五重星系、南环星云和船底座大星云等等,当这些宇宙深空的图像被一一发布之后,大家都被它们的美所吸引了。

原来在宇宙的更深处,真的藏着这么多的美丽的图景。

船底座大星云为例,它距离地球大约7600光年,是天空当中最大、最亮的星云之一。

船底座大星云

不过人们在观赏这些美丽的宇宙图片时,不禁又开始了深思,那就是宇宙到底有多大,如果单从韦伯望远镜传回来的图片来看,那确实太让人绝望了。

宇宙的广阔超乎想象

过去人们总爱将自己比作蝼蚁,而将宇宙看成一个巨人。

但是随着探索的深入,我们就发现,人类根本算不上是蝼蚁,顶多是宇宙巨人体内一个难以发现的微生物罢了。

宇宙之大,难以想象

或许你觉得人类从上世纪开始的宇宙探索已经有了成就,可能用不了百年,我们就能到宇宙的边界,丈量一下这家伙到底有多大。

但实际上这真的是想太多了,因为其实我们引以为傲的探索战绩,不过是在家门口打转罢了。

再加上此次韦伯望远镜传回的照片,就更是证明了这一点,为何这么说呢?

韦伯望远镜拍到的史蒂芬五重星系

以韦伯望远镜传回的那张星系团的照片为例,由于它和我们之间的距离是46亿光年左右,所以我们看到的景象应该是它很久之前发出的,或者可以说我们看到的是该星系团46亿年前的模样。

而在46亿年之前,太阳系才刚从一个巨型星际分子云当中坍缩出现,地球在此时也许还尚未形成。

其次,在这张图片当中还有许多造型奇特的“星点”,它们看起来十分的扭曲,有一定的弧度。

这些奥秘的星系之所以表现出了和周围的与众不同,是因为它们本就是“虚影”。

扭曲的星系

爱因斯坦曾经在广义相对论当中预言过,宇宙当中的大质量天体会导致附近的时空出现畸变,而当光线经过这些区域的时候也会弯曲。

因此这张图片上那些带有弧度的星系,其实是更遥远星系光线路过SMACS 0723星系团之后被弯曲的表现。

引力透镜效应

这样来看的话,这张照片当中那些被扭曲的星系,可能来自宇宙更深处,并且它们的年龄可能也更加的古老。

那么韦伯望远镜带我们看见宇宙的尽头了吗?

很显然,并没有,虽然它相对哈勃望远镜距离地球更远、性能也更好,但是依旧无法看见宇宙的尽头。

从某种角度上来说,就算人类未来迎来了科技大爆炸,能够创造出更厉害的深空望远镜,我们也无法去丈量宇宙的大小。

这是因为宇宙从来就没有给人类看清楚它的机会,听起来可能有些残酷,但是事实就是如此。

在人类眼中奔跑得最快的于宇宙尺度下运动的时候都像是一个迟暮的老人,它的速度远远赶不上宇宙膨胀的速度。

宇宙膨胀速度超越光速

所以,你以为光照亮了宇宙的边界,却不知道这个边界之外可能还有着无尽的范围。

更不用说,如果按照许多科学家对宇宙微波背景辐射图的观察来看,这其中有异常分布的斑点,可能正代表着在宇宙之外依旧存在“宇宙”。

微波背景辐射图当中的斑点

换句话说,不仅地球它在太阳系中有诸多的行星兄弟姐妹,宇宙之外也有许多的宇宙,它们拥挤在某个巨大的空间当中,边界甚至会相互嵌套

因此,哪怕人类得知了现在所处的宇宙有多大,更多的问题也会接踵而至,比如假如宇宙有边界,那么边界之外又是什么呢?

宇宙泡泡可能很多

不过,韦伯望远镜拍摄的图片虽然从某种角度给我们浇了一盆冷水,但是人们依旧希望它能在未来带给我们更多的惊喜。

那么韦伯望远镜到底有什么特殊之处?它又在哪些方面超越了哈勃望远镜?

造价昂贵韦伯望远镜

如果按照原计划来看,韦伯望远镜应该与2007年发射,而事实上它墨迹了十几年才顺利升空。

这期间,造价预算也跟火箭升空一样上涨,初始预算仅仅5亿美元的韦伯望远镜,到了2019年时,总预算已经追加到了97亿美元。

韦伯望远镜的镜片

光是从造价上来看,韦伯望远镜就比哈勃望远镜贵多了。

不过这么多钱也不是白花的,因为它与专注观察可见光波段的哈勃望远镜不同,韦伯的视力更好,可以看到波长更长的中红外波段

韦伯望远镜和哈勃望远镜对照

并且咱们从韦伯这面金光闪闪的六边形反射镜就能看出,它的口径是哈勃的6倍以上,而口径大小对望远镜的观测能力来说有多主要大家都明白。

不过需要注意的是,韦伯望远镜的质量却不如哈勃重,它只有6.2吨左右,而哈勃则有11吨。

精光闪闪的镜面

值得一提的是,韦伯望远镜安置的地方也很关键,它在距离地球大约150万公里的拉格朗日L2点上,这是地球与太阳星城的稳定体系中存在的平衡点之一,可以尽量规避太阳辐射对其造成的影响。

韦伯望远镜的位置

要知道韦伯望远镜对于工作环境的温度要求还是非常高的,如果温度过高,它的镜片也会发射出红外线,从而发导致无法准确观测到来自宇宙深处的微弱红外光

因此,这一位置能够有效地让它远离太阳,出色地完成工作。

就让我们一起期待,韦伯望远镜在未来能够给我们传回更多的照片,带我们一览宇宙深处的瑰丽之景。

虽然那里可能是人类终其一生都无法抵达的地方,但是看一看也能当做是去过了。

3大恐龙未解的谜团探索 体温肤色与速度/图

美科学家发现全身“长毛”的恐龙化石  近年来人们对恐龙表面色彩与纹饰的理解  恐龙曾是地球历史上“称王称霸”的动物,生活在中生代二亿年前,于6500万年前突然灭绝。

遗留下骨骼化石,成为研究的重要资料。

恐龙属于爬行动物,对于后来地球动物的形成有重要影响,因此研究恐龙的意义十分重大,已经成为一个非常热门的话题。

  其中恐龙是否冷血动物?恐龙的颜色是什么?以及恐龙的奔跑速度都是令科学家十分困惑的难题,根据一些化石以及科学想象,正在攻克这些难题。

  恐龙是冷血动物吗?  恐龙是冷血动物,还是温血动物?目前生物学家持有两种截然不同的观点,都是根据当前地球上动物的现状分析的。

  持冷血(变温)动物观点的学者主要的根据是,恐龙和现在爬行动物一样,属于比较低等的动物,鳄鱼、青蛙、蛇都是典型的冷血动物。

这些动物的体温随着外界温度的变化而升降,可以节省体能的消耗,不需要有强有力的心脏维持血液循环,也不需要皮肤上有汗腺,遇到高温时排汗,用来保持身体各部分恒定的温度。

大部分冷血动物都有“冬眠”的特性,找一个温度适宜的洞穴,防止体温降到0℃以下,不然它要冻僵死掉。

  主张恐龙是“冷血动物说”的学者遇到了麻烦。

是啊,难道恐龙也要“冬眠”吗?那么庞大的身躯躲到哪里安身呢?冬眠期间的安全问题怎么解决?如果不“冬眠”。

寒冷的冬季是冷血动物难熬的季节啊,恐龙是如何度过漫长的冬季呢?另外,即使是冷血动物,体温过高或过低时,都缺乏活力,比如鳄鱼在35℃左右温度时才能活动自如。

它们通过什么方式获得最佳温度呢?主要是晒太阳,从阳光中获取能量,体温逐渐升至35℃左右。

那么,庞大的恐龙依靠什么达到最佳温度呢?如果也依靠晒太阳,则很难自圆其说,经推测最重恐龙达80吨重,如此庞然大物,依靠晒太阳升温,必须不断转动巨大身躯,晒完一面再晒另一面,简直无法想象!何况恐龙为了生存需要不断吃食物,食量非常大,总不能整天懒洋洋地晒太阳啊!  因此,另一些学者提出恐龙是“温血动物”,体温恒定,就像现在的大象。

根据进化论学说,有一种恐龙是飞鸟的祖先。

要知道恐龙也下蛋,和鸟一样,最近挖掘恐龙化石发现有软组织羽毛的痕迹,而鸟类都是温血动物,体温恒定,羽毛是为了御寒。

这种学说似乎也有道理。

  可是“温血动物说”遇到了更大的麻烦,仍是恐龙巨大身躯引起的难题,是啊,最大恐龙身高9米以上,身长20米以上,重量达80吨,需要一颗多么硕大的心脏啊!才能推动如此大量的血液,维持血液循环满足身体各部位的需求啊!即使是最简单的恐龙血液循环系统,一经画出,立即被人们断然否决,动物界绝不可能有如此威力的心脏能为其供血。

  “温血动物说”遇到的另一个难题,就是“血压”问题。

长颈鹿吸引了科学家,因为长颈鹿能将自己的脑袋举到离地4.5米高度,又能低头喝水,这必须有一套特殊的供血系统。

因为我们有这样经验,久蹲在地猛的站起来,往往眼发黑,头发晕,就是心脏供头部血液不及时引起的。

长颈鹿能将血液压到离地4.5米高处的头部,其血压是人类的2~3倍,心脏既大又厚,泵血有力,可直接送到高处。

有趣的是,当它低头至地面时,颈动脉的“阀门”会自动调节血量,保持低头时头部血压的稳定,因而长颈鹿既不会出现“脑缺血”,也不会发生“脑溢血”。

月球是如何形成的?探索月亮形成之谜

月亮美国太空网报道,当太阳发出光芒后,太阳系的其它行星开始陆续形成。

但几百万年之后地球的月球才逐渐开始形成,目前存在三种理论解释月球是如何产生的:巨型撞击假说,共同形成理论和捕获理论。

巨型撞击假说这项较为流行的理论获得科学界的广泛支持。

如其他行星一样,地球形成于环绕年轻太阳的尘埃气体云的残余物。

早期的太阳系非常动荡不安,大量形成的天体并没有完全进化成完整的行星。

根据巨型撞击假说,其中一颗刚形成的天体撞击了地球。

这颗名为忒伊亚的火星大小的天体撞击了地球,这颗年轻行星的地壳汽化并被抛入太空。

重力导致被抛射的粒子保持一个整体,从而产生了太阳系内相对宿主行星最大的卫星。

这种形成过程也解释了为什么月球主要是由很轻的物质组成,它的密度远不及地球——形成月球的物质主要来自于地球的地壳,而地球的多岩石核心保持完好。

随着抛射的物质聚集在忒伊亚残余的地核,它以地球靠近地球黄道面为中心,也就是太阳经过太空的路径,这就成为了月球现在环绕的运行轨道。

共同形成理论月球也可能与地球同时形成。

这项理论认为引力可能导致太阳系早期的物质聚集靠拢,这与引力将粒子聚集形成地球几乎是同时发生。

因此,月球的组成成分可能类似于地球,同时这也解释了月球目前所处的位置。

然而,尽管月球和地球组成物质大致相同,月球却远不如地球那么密集。

如果两者是同时从具有相同重金属元素的地核开始形成,那么,两者的密度应该相差不大。

捕获理论还有一种可能便是地球的引力阻碍了路经的某一天体,这是太阳系很多卫星形成的原因,例如火星的卫星火卫一和火卫二。

捕获理论认为,太阳系内某处形成的多岩石天体被地球的引力吸引到地球附近轨道。

这种捕获理论解释了地球和月球组成成分的不同。

然而,这样的天体往往形状怪异,而非月球目前近乎球状的外形。

此外,这类天体的轨道也往往不会与母行星的黄道面对齐,这与月球又不相符。

尽管,共同形成理论和捕获理论都解释了月球某些元素存在的原因,但仍存在很多无法解释的问题。

目前,巨型撞击假说似乎解释了大多数问题,使得它成为目前为止与月球形成的科学证据最相符的模型

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Tag: 宇宙大神秘谜案
               

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