范文健康探索娱乐情感热点
投稿投诉
热点动态
科技财经
情感日志
励志美文
娱乐时尚
游戏搞笑
探索旅游
历史星座
健康养生
美丽育儿
范文作文
教案论文
国学影视

最遥远的恒星,距离地球280亿光年,为何光传到地球只用129亿年?

  哈勃太空望远镜自从开始启用后,就给人类带来了许多的惊喜。举个例子,1995年,有个组织决定用哈勃望远镜朝着天空中,最暗的一个天区进行长达10天的曝光,就是下图中黄色边框的这一小块区域。
  当时的天文学家十分愤怒,因为哈勃望远镜作为珍贵的观测资源,天文学家们都在排着队等着使用这个望远镜来完成科研项目,可却要用来拍摄最暗的天区,在他们看来这无疑是在浪费资源,根本不会有什么成果。可是随着拍摄照片的公布,整个天文学界都震惊了。因为就在这么小的一个区域内,哈勃望远镜拍摄到了3000多个星系,下图中每一个小点都是一个和银河系同等级别的星系。
  随后在2003年,哈勃望远镜又进行了一次尝试,这次朝着天炉座的一小片区域进行了长达4个月的观测,结果拍到了10000多个星系。
  哈勃望远镜的这几次尝试,一次次颠覆了天文学家对宇宙的看法。2022年3月30日,《自然》(nature)杂志上刊登了一项利用哈勃望远镜观测的研究成果,这次哈勃望远镜又给科学家带来了新的惊喜。
  这个惊喜就是哈勃望远镜观测到了一颗遥远的恒星,并把它命名为: 埃伦德尔 (Earendel),这个单词"Earendel"是个古英语单词,它的原意是"晨星"或"冉冉升起的光芒"。
  埃伦德尔是迄今为止观测到的距离我们最远的一颗恒星 , 距离地球280亿光年 ,打破了哈勃在2018年创造的观测记录。
  研究团队经过研究发现,这颗恒星的质量可能比我们的太阳大50到500倍,亮度可能是太阳的数百万倍。
  这颗恒星大概是在宇宙大爆炸9亿年后诞生的。而我们要知道的是,根据宇宙学的研究,宇宙大爆炸大概诞生在137.99(  0.21)亿年前,为了方便,我们可以近似看成是138亿年前。
  那么这就意味着,这颗恒星是诞生于129亿年前,而我们观测到它的星光正是在它诞生的时候,也就是说, 这个星光传播了129亿年前, 抵达地球,然后被哈勃望远镜观测到了。
  那这就会带来一个巨大的悖论。我们都知道, 根据爱因斯坦的相对论,光速不变原理可以推导得到,物质、能量和信息传递的极限速度是光速,也就是近似3*10^8m/s 。
  这个恒星的星光只用了129亿年就传到了地球,照理说,129亿年,只够光跑129亿光年的,而这颗恒星现在距离地球是280亿光年,整整多出了151亿光年。而光还不能变得更快,那么多出来的151亿光年到底是咋来的?难道是爱因斯坦的相对论错了吗?
  宇宙大爆炸
  要了解这个问题,我们还得从宇宙大爆炸理论说起。相信很多人第一次听说宇宙大爆炸都会觉得这个理论有点离谱,甚至有点胡扯的意味。可是在近100多年来的发展中,宇宙大爆炸已经成为了主流的科学理论,是天文学分支中宇宙学的一个基石性理论。
  这个理论的起源也和爱因斯坦有关。话说当初爱因斯坦在1915年提出广义相对论时,就得到了一个很奇葩的方程。这个方程意味着宇宙应该是随着时间变化而发生变化的,也就是说,宇宙是动态的,不是静态的。
  但是爱因斯坦认为,宇宙在大尺度上就应该是静态的。于是,他按照自己的意愿往方程里加了一个参数: 宇宙常数 ,只要参数取值合理,那宇宙就会在大尺度上静态。
  不过,后来一些科学家认为,这个做法不靠谱。不仅如此,还有人拿出了证据,巧的是这个人就是天文学家 爱德温·哈勃 ,哈勃望远镜就是以他的名字命名的。
  哈勃一直观测银河系外的星系,他就发现一个奇怪的现象,这些星系绝大多数都在远离我们,而且距离越远,远离的速度就越快。那这能说明什么呢?
  这个事情说明: 宇宙应该是在膨胀的 ,如果只是天体自己在运动,星系应该是有的在远离我们,有的在靠近我们,不可能出现哈勃发现的这种现象。也就是说,哈勃直接从观测的角度证明了宇宙应该是动态的。
  后来,一群以伽莫夫为代表的核物理学家在前人的基础上,做出了宇宙大爆炸模型。他们认为按照哈勃的观测来看,如果逆着时间倒推回去, 宇宙应该是起源于一个"奇点"的大爆炸,随后宇宙的空间开始剧烈的膨胀 。
  这些核物理学家还提出了两大证据,一个是宇宙大爆炸留下的"余温": 宇宙微波背景辐射 ,一个是宇宙的元素质量比例: 氦元素丰度 。后来,这两个关键证据也被科学家们找到。这才使得宇宙大爆炸成为了主流的科学理论。
  后来,宇宙大爆炸理论又经历了多次进化和迭代,成为了宇宙学中标准宇宙模型的基础。根据现在我们对于宇宙大爆炸的了解,我们知道,宇宙在诞生之后的一秒内发生了很多事情,其中有一个事情就是: 空间的剧烈膨胀 。
  由于空间不是物质、信息、能量,它是不受光速限制的,是可以超光速的。而在宇宙早期,膨胀速度也异常的猛烈,比如,根据科学家阿兰古斯等人的研究,宇宙经历过暴胀时期,此时的膨胀是呈指数增长的, 从大爆炸后10^( 36)秒开始,持续到大爆炸后10^( 33)至10^( 32)秒之间,宇宙经历了100次加倍,变大到了原本的10^30倍。
  不仅如此,在过去的138亿年里,宇宙是一直都在发生膨胀的,膨胀到现在,依然还在膨胀。而且根据1998年两个科研团队的研究来看,宇宙大概40亿年前,从原本的减速膨胀,转变成了加速膨胀,这两个科研团队的主要成员因此获得了2011年的诺贝尔物理学奖。
  需要考虑宇宙膨胀
  所以,这颗恒星的星光虽然是经历了129亿年才抵达地球,但如果我们考虑到宇宙膨胀效应,那么结果就完全不同了。根据研究团队的研究发现,这颗恒星是在宇宙年龄的6%时诞生的,当时它距离银河系的距离是40亿光年。
  而此时它产生的一部分星光就朝着银河系传过来,但由于宇宙一直在膨胀,所以虽然当时的距离只有40亿光年,但这光整整跑了129亿年才抵达地球,而此时由于空间膨胀也在带着这颗恒星退行,所以在过去的129亿年里,它也在逐步离我们远去,根据测算,它现在的位置已经退行到了距离我们280亿光年的位置。
  不仅如此,这颗恒星还会继续退行,离我们越来越远。中国先秦诸子中有一位名为:尸子。他就曾经在他的著作《尸子》中有过一段对于宇宙的描述:
  上下四方为宇,古往今来为宙。
  意思是"宇"指的是空间,"宙"指的是时间,宇宙就是空间和时间的集合,这已经比较接近于现代科学对于宇宙的定义了。
  这也给我们一个启示,在了解宇宙的一些现象时, 空间和时间两个维度都是重要的参数,不同的时间对应着不同的空间,反之亦然。
  根据现在的科学理论,最早的一批恒星应该是诞生于宇宙大爆炸发生后2亿年前后,也就是说距今136亿年前后。
  所以,虽然这颗恒星已经是我们观测到距离我们最远的恒星,但理论上还存在着很多距离更远的恒星,只是由于技术等原因,我们还没有观测到它们的存在。
  哈勃望远镜已经服役了30多年,而它的继任者詹姆斯·韦伯太空望远镜已经成功发射,抵达预定地点,并拍摄了一些照片。或许,在未来,詹姆斯·韦伯太空望远镜可以观测到那些距离我们更遥远的恒星。
  #宇宙# #地球#

4校零的突破,清华超20篇!丨8月NatureampampampScience统计本月12所内地高校作为通讯作者单位在Nature发文2020年8月,Nature和Science(后文简写为NS)两期刊总计刊出原创论文(类型为Article的论文)150篇,其中风景散文故乡美故乡的雨雾风景更美雨锁蜀山千年翠,雾笼天府万户家晨光贪恋山中景,无礼撕开顶头纱清风扶起千层翠,细雨揉进万种情。雨赐群山翠,风飘万树香。雨雾含烟淡如水,水遇清凉巧生烟落霞丹青染,晨雾风景散文故乡美(分期上传)(四川省苍溪县漓江)桂林漓江甲天下,四川漓江美如画。情窗含故里,心潮荡乡思。田园已荒芜,今朝是归期。披草寻来路,荆棘乱钩衣。蜥蜴脚上过,毒蛇树上栖。口渴肚又饿,倦体何处依?归来吧,26所高校入选!教育部公示一重要名单9月2日,教育部公示了2020年全国普通高校中华优秀传统文化传承基地认定结果。公示称,根据教育部关于开展中华优秀传统文化传承基地建设的通知(教体艺函20185号)和教育部办公厅关于高考支招恐龙老师带你解读高考四大误区一为什么近几年我们的学生考不上清华北大了?很多中学的校长家长考生经常会问这样的问题我们学校以前每年都会有一两个清华北大的学生,为什么最近几年都考不上了?因为在2014年甚至更早之前当人类能够与外星人面对面对话,是否真的可以解开人类起源的秘密人类是长期直立行走的灵长类动物,这个定义本身并没有错误,因为,从形体上来看,确实如此。但这只是问题的一个方面,从问题的另一方面来看,仅仅是灵长类动物是变不成人的。为什么现在的灵长类又一波大学合并潮,要来了?合并,是国内高教界近期热词之一。在过去短短的几个月内,网友提出将高校整合办学的建言数不胜数。在人民网领导留言板里搜索大学合并,能看到翻不完的各式各样的提议。图源领导留言板软科也曾就教育部任命!这所一流大学迎来院士校长东北大学迎来一位院士新校长。2月2日,教育部人事司宣布了教育部党组的任免决定,冯夏庭任东北大学校长党委副书记因年龄原因,赵继不再担任东北大学校长党委副书记。教育部人事司辽宁省委教育这个让网友操碎心的省,不能只靠一所高校打天下安徽网友,大概是为本土高教献谋献策最积极热心的网友之一。在过去半年时间内,就有不少安徽群众提议学院升级为大学学校更名学校合并,又或建立新大学高校迁址等等,仿佛人均教育厅厅长。网友建近50地十四五规划点名,这些大学要争双一流进入2020年12月份后,内地多个省市先后发布了十四五规划建议,各地区对未来高教领域建设的部署也随之出炉。四川省江西省天津市等提出加快高等学校双一流建设安徽省烟台市温州市等点名支持它们,有可能成为新的一级学科2020年7月,全国研究生教育会议释放出重磅信息,我国决定新增交叉学科作为新的学科门类,集成电路将成为一级学科。当今社会科学技术的高速发展,正在推进着中国高校大力布局新学科建设。近
中国科大揭秘青藏高原夏季水循环特征喜马拉雅山脉复杂地形对降水和水汽输送的影响机制示意图。中国科大供图中新网合肥3月21日电(记者吴兰)记者21日从中国科学技术大学获悉,该校地球和空间科学学院赵纯教授课题组首次利用全青藏高原古鱼类研究获新进展曙光古裂腹鱼化石。资料图片科技前沿近日,兰州大学地质科学与矿产资源学院闫德飞教授团队发现古裂腹鱼属新种曙光古裂腹鱼。据悉,闫德飞教授团队对采自青藏高原北部柴达木盆地渐新统中一批新的青藏高原古鱼类研究获新进展科技前沿光明日报记者宋喜群王冰雅光明日报通讯员吴雪娇近日,兰州大学地质科学与矿产资源学院闫德飞教授团队发现古裂腹鱼属新种曙光古裂腹鱼。据悉,闫德飞教授团队对采自青藏高原北部柴达木盆深度或许外星人的存在方式超乎想象,人类的智力根本理解不了完全有可能。为何人类至今没有观测到任何外星人的迹象(也就是费米悖论),一个可能的解释是外星人存在于高维空间,并出于某种目的,故意蜷曲了我们额外的空间。广义相对论认为我们所在的三维空俄罗斯取消了法国航天器的发射,OneWeb设备的发射也已被取消据塔斯社3月19日报道,俄罗斯联邦航天局(Roscosmos)局长德米特里罗戈津(DmitryRogozin)3月19日表示,不会发射法国政府的航天器,该航天器计划于2022年发射看!空中闪耀着中国星新华社南京3月22日电(记者王珏玢邱冰清)有种属于天文的浪漫,叫让你的名字闪耀在星辰大海。1928年,青年天文学者张钰哲在美国发现一颗小行星,这也是第一颗由中国人发现的小行星,它被(星空有约)看!空中闪耀着中国星新华社南京3月22日电(记者王珏玢邱冰清)有种属于天文的浪漫,叫让你的名字闪耀在星辰大海。1928年,青年天文学者张钰哲在美国发现一颗小行星,这也是第一颗由中国人发现的小行星,它被我国首次使用国产自主卫星测出全球重力场数据近日,中国科学院院士中国自主空间引力波探测天琴计划首席科学家罗俊在接受记者采访时介绍,中山大学天琴一号卫星近期已获得全球重力场数据,这是我国首次使用国产自主卫星测得全球重力场数据。多地上演月掩恒星天象来源中国新闻网2022年3月21日晚至22日凌晨,天宇上演天象月掩恒星,我国大部分地区公众面向东南方天空,可以目睹月亮遮掩恒星氐宿一的全过程。图为2022年3月22日凌晨,辽宁省大七夕会摄影极光传说极光对南方居民来说就像是一个传说,很少有人亲眼看见,其实何止南方居民,就算北方人也没有几个人见过,那极光到底是什么样的东西?原来,太阳风暴带来了大量已被电离成带正电的质子,氢氦原子NaturePhysics二维材料MXenes,Frhlich极化子能带输运二维过渡金属碳化物氮化物或碳氮化物MXenes,是一种新兴二维层状材料,有望用于电化学储能和光电子应用。Mxenes中电荷传输的基本理解,对于这些应用是必不可少的,但仍存在争议。虽