韦伯望远镜拍摄:132亿光年外,有一个不可思议的远古存在

星空承载梦想 2024-04-09 08:38:11
在阅读此文前,麻烦您点击一下“关注”,既方便您进行讨论与分享,又给您带来不一样的参与感,深度长文,希望您能够认真看完,感谢您的支持!

现代科学认为,我们的宇宙诞生于138亿年前,在138亿年前,有一颗奇点发生了爆炸,奇点是一个质量无限大、能量无限大、热量无限大、密度无限大、体积无限小的点,这个点爆炸以后,我们的宇宙快速的向四周膨胀,经过138亿年的时间,宇宙才膨胀成我们现在所看到的样子,宇宙中的天体都是在宇宙大爆炸之后形成的,我们的地球其实就是太阳系中的一颗行星,在太阳系中一共有八大行星,而地球是唯一一颗诞生了生命的星球,人类作为地球上最有智慧的生命,从诞生以后就开始不断的研究和探索世界的奥秘,到现在为止,人类已经能够走出地球探索宇宙,这说明人类科技发展的速度很快,当人类走出地球之后,人类的好奇心被宇宙的浩瀚所吸引。

人类想要知道宇宙到底有多大?在宇宙中是不是还存在外星生命?带着这些疑问,人类走上了探索宇宙的道路,为了探索宇宙的奥秘,科学家发射了很多先进的望远镜,比如说哈勃望远镜,在1964年的时候,敢于探索的天文学家斯皮策提出了一个大胆的想法:既然人类在观察宇宙的时候,不管把望远镜做得多么精密多么出色,始终都摆脱不了地球大气层的影响,为什么不把望远镜放到大气层以外去呢?隔着厚厚的大气层,大气的活动不仅会直接导致星光闪烁不利于观察,还会吸收掉宇宙天体发射的红外线和紫外线。有了这个目标之后,全世界各个国家的科学家们开始一步一步的为实现这个目标而努力。首先,要研发一个可以在太空稳定运行工作的望远镜本社。

其次,要有足够将望远镜发射到预定轨道的运载火箭;最后,由于太空望远镜必须要在太空服役足够久的时间,就必须实现载人火箭的反复发射,以便于往返维修。因此,一直到1990年,在经历过无数次失败之后,美国NASA团队终于在万众瞩目中顺利将以伟大天文学家爱德温·哈勃命名的哈勃望远镜送到了宇宙。哈勃望远镜的运行轨道在地球以外640公里,一边围绕地球运转,一边在六个最精密的陀螺仪的帮助下稳定拍摄镜头,获取更加清晰的照片。哈勃望远镜主要分为四个部分:发射面、接收机、数据处理系统以及地面控制中心,反射面:哈勃太空望远镜的反射面直径为100米,是世界上最大的单口径射电望远镜之一。它由4600块铝板拼接而成,形状类似于一个碗状物。这个反射面能够收集到来自宇宙中的微弱信号,并将其聚焦在接收机上。

接收机:哈勃太空望远镜的接收机是用于接收微弱信号的设备。它包括了多个频带的接收器,可以接收不同波长的信号。这些信号经过放大和滤波处理后,被转换成数字信号并传输到地球上的数据处理系统。数据处理系统:哈勃太空望远镜的数据处理系统是用于分析和处理接收到的信号的设备。它包括了计算机、软件以及数据存储设备等。当接收器接收到信号后,数据会被传输到数据处理系统中进行分析和处理,以便天文学家可以获得更详细的信息。地面控制中心:哈勃太空望远镜的地面控制中心位于美国佛罗里达州的格林本航天中心。该中心负责管理和控制哈勃射电望远镜的运行和维护。

自从哈勃望远镜升空之后,给人类探索宇宙带来了很多科学成果,科学家通过哈勃望远镜观测宇宙微波背景辐射,发现了最早的星系,这一发现被认为是宇宙学方面的重大突破之一,在哈勃望远镜之后,NASA又发射了韦伯望远镜,韦伯望远镜是目前全球已建成性能最强大、也是造价最高的太空望远镜,它的造价高达90亿美元,重达7吨,主镜直径6.5米,由18片巨大六边形镜子构成。詹姆斯.韦伯太空望远镜是以美国国家航天局第二任局长詹姆斯.韦伯的名字来命名的,这个巨大的望远镜从1996年的时候就开始筹备,原本计划在2007年的时候发射升空,进行观测任务,预算5亿美金,不过当时出现了一些问题,后来在2005年的时候重新设计,然后才发射成功。

韦伯望远镜升空之后主要目的有4个:第一是观测宇宙大爆炸之后,宇宙中形成的第一批恒星和星系的信号,第二是研究星系的起源和演化,第三是研究恒星和行星系统的起源,第四是研究行星系统和生命起源,科学家通过韦伯太空望远镜,能够对宇宙有更加深入的了解。韦伯望远镜距离地球大约有150万公里,看到这里,可能有很多人会产生一个疑问,就是为什么要将韦伯望远镜放在这么遥远的位置,要知道地球和月球之间的距离也仅仅只有38万公里,其实处于这个轨道高度有很多好处,毕竟韦伯望远镜位于第二拉格朗日点上,重力相对稳定,因为相对于地球、月球、太阳的位置都是不变的,不需要频繁的修改位置,而且在这个位置上,它不会受到地球轨道附近尘埃的影响。

观测到的数据是非常精准的,除此之外,只要将防晒工作处理好,这个位置就能够观测到很多较暗、较冷的天体以及微弱的信号,在韦伯望远镜升空之后,给我们传回了很多珍贵的照片。而且它还拍摄到了一个古老的天体,这个天体距离我们非常远,大约有132亿光年,按照光速行走的速度,它大概在宇宙诞生后6亿年就出现了,韦伯望远镜这次拍摄到的区域位于大熊座和牧夫座之间的一小片区域,大概是北斗七星勺柄的旁边,这片区域被称为是扩展格罗斯带,这是一个被称为宇宙演化早期发布科学项目的一部分,它在天空中的大小(也就是我们目视看到的大小),大概也就是手臂伸直手指的长度。

就是这一片小区域,韦伯望远镜的深度曝光,让我们看到了无数的星系,在2004年6月的时候,天文学家做了一次视角跨度巨大的深空拍摄,就是让哈勃望远镜拍摄北斗七星勺柄附近的区域,时间是持续了1年,最后得到的便是扩展格罗斯带的第一次展现。这次的拍摄,其可辨认的星系至少5万个,从小型星系、螺旋星系、椭圆星系,还有星系的合并、合并的过程应有尽有,时间跨度从远至近,可达80亿年,这80亿年星系的演化我们一览无余。韦伯拍摄的扩展格罗斯带分为了3个时间段拍摄,2022年6月的拍摄和2022年12月以及2023年2月,相比于哈勃的拍摄,韦伯的照片中存在更多微弱的小点,图像展现的星系数量也达到了10万个,这是目前拍摄最为深远的巨幅深空场。

韦伯望远镜为我们展示出了宇宙早期的演化史,大爆炸是宇宙诞生的起点,根据目前的宇宙学理论,大约在138亿年前,宇宙经历了一次剧烈的膨胀,被称为是大爆炸,在这个极高温度的时刻,宇宙开始从一个极小、极热和高密度密集的点快速的膨胀,宇宙中的一切物质都是由此产生的,大爆炸所释放的巨大能量,使得宇宙开始冷却,在初始宇宙中,存在着各种基本粒子,比如说夸克、轻子、强子,随着宇宙的膨胀和冷却,这些粒子逐渐结合形成了质子和中子,大约3分钟后,质子和中子开始结合形成氦和锂等轻元素,这个过程被称为核合成,在此之后,宇宙进入了一个重要的时期,这个时期被称为是宇宙微波背景辐射时期,在大爆炸之后的38万年内,宇宙依然非常炽热,充满了高能量的光子和电子。

然而随着宇宙的膨胀和冷却,宇宙的温度逐渐降低,电子和光子开始结合形成氢原子,在宇宙微波背景辐射时期之后,宇宙进入了一个漫长的阶段,这个阶段被称为是暗年代,暗年代的到来主要是由于宇宙的膨胀和冷却,随着时间的推移,宇宙不断的膨胀,使得物质之间的相互作用变得稀疏,导致光无法有效传播,与此同时,宇宙的温度也急剧下降,使得物质失去了足够的能量来发光,关于宇宙的起源,目前科学界还有其他的说法,不过宇宙大爆炸是科学家最为认可的一种说法,宇宙大爆炸理论并不是科学家凭空猜测出来的,而是有一定的事实依据,在1922年,美国物理学家埃德温.哈勃发现了星系红移现象之后,科学家对宇宙膨胀的说法更加确定。

为了证明宇宙起源于大爆炸,科学家通过宇宙微波背景辐射也证明了大爆炸理论是正确的,宇宙微波背景辐射产生于大爆炸之后的30万年后,这是一个视界,30万年以前的科学家无法观测。除了这些证据之外科学家通过宇宙中元素的比例,证明了宇宙大爆炸理论是对的,如果我们把时间退回到宇宙大爆炸之前,在某一个时刻,宇宙中的物质密度高到连质子和中子都没有出现,只有它们的基本成分夸克和胶子,这些物质构成了一个整体,但是在宇宙大爆炸几分钟之后,随着宇宙的膨胀、冷却、氢和氦等原子和开始慢慢诞生,化学元素按照其在宇宙中的不同起源可能分为一下几种类型。宇宙大爆炸核合成、宇宙射线裂变、濒死的低质量恒星、爆炸的大质量恒星、爆炸的白矮星、中子星合并等等。

虽然宇宙大爆炸理论在科学界比较认可,但是这个理论依然存在很多现在科学家无法解释的问题,比如说宇宙大爆炸之前的奇点是如何诞生的?奇点被称为是一个质量、密度、热量无限大、体积无限小的点,但是在我们现有的物理学当中,根本不存在无限这个词,但是由于奇点太过于神秘,所以科学家只能够用无限来表示,宇宙到底是如何诞生的?目前科学家还在积极的研究当中,未来随着人类科技的进步和发展,或许人类能够解开宇宙诞生的奥秘,而韦伯望远镜升空之后,给人类带回了很多珍贵的宇宙照片,比如说创生之柱,从照片的细节中我们能够看出,韦伯望远镜在红外波段的观测能力比哈勃望远镜强大很多。

科学家经过研究得出,创生之柱其实就是鹰状星云的一部分,照片中几个高高的柱子,高达10光年左右,光年是一个距离单位,一光年相当于光飞行一年的距离,对于人类来说,10光年的范围非常遥远,在这个创生之柱当中,已经孕育出了很多恒星,这些恒星的质量有一些比太阳的质量还大。不过这里需要注意的是,韦伯望远镜拍摄到的创生之柱并不是它现在的样子,而是它6500万年前的样子,这是因为光在宇宙中传播是需要时间的,光经过6500万年的时间才能够传播到地球上,所以我们看到的是它之前的样子,除此之外,我们看到的宇宙中的其它星系和天体,也都是它们之前的样子,有可能现在创生之柱已经不存在了。

韦伯望远镜作为人类目前最强大的望远镜,给人类带来了很多不一样的宇宙景象,然而人类并没有放弃对宇宙的探索,在宇宙中依然隐藏着很多人类不知道的奥秘,现在科学家也在积极的研究当中,小编认为,只要人类能够坚持不懈的努力下去,未来随着人类科技的进步,说不定人类能够发展更多宇宙中的奥秘,而韦伯望远镜也会给我们带来更多的宇宙奥秘,希望人类能够早日实现这个愿望,对此,大家有什么想说的吗?

5 阅读:1761
评论列表
  • 2024-04-22 03:53

    138亿年前的奇点大爆炸创造宇宙论是根本就说不通的,且不说现已观察到的138亿年到141亿年的恒星,我们说可观察宇宙,现在的科技,人们能以地球为中心,观察到480亿光年内的宇宙,两个对立方向,人们能观察到的是960亿光年的宇,光都要跑460亿年,那么说明那方的宇宙就存在了460亿年,否则,那里的光根本就没还没到达地球。460亿,和科学家说的138亿,你相信那个数字?或者说那个数字是假的?所以奇点爆炸论是站不住脚的

  • 2024-04-14 15:58

    [红脸笑]我和马斯克都没有入门级去思考🤔🤔

  • 2024-04-14 15:57

    不要,,[红脸笑]蒙着科学外表去思考🤔宇宙[红脸笑]

  • 2024-04-22 11:58

    宇宙是分点爆炸的