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宇宙年齡多大?有的星系“靜悄悄”?答案可能是……

由 中國新聞網 發表于 人文2022-09-21
簡介”“只能說目前可以觀測到的宇宙,可能包括上千億個星系

往古來今謂之宙什麼意思

中新網客戶端北京3月31日電(記者 上官雲)“往古來今謂之宙,四方上下謂之宇。”這是中國古人對“宇宙”樸素的認知。每每人類仰望星空,總是忍不住對廣袤的宇宙滿懷遐想。

日前,“你生日那天的宇宙”成為網路熱搜詞:NASA為慶祝哈勃太空望遠鏡啟用30週年舉辦了一項活動,人們在其官網選擇出生日期,便能看到那一天哈勃望遠鏡拍下的宇宙影象。

人們對這項活動的熱衷,也同樣折射著對宇宙的好奇:它如何誕生?年齡是多少?什麼是星系呢?

“宇宙”從何而來?

關於宇宙,人類從不乏探索和想象。

宇宙年齡多大?有的星系“靜悄悄”?答案可能是……

資料圖:當地時間2013年3月21日,歐洲航天局公佈了普朗克空間望遠鏡在15個月內拍攝的影象。這些影象可證明宇宙起源於大爆炸的理論,但影象也包含了與宇宙學標準模型的一些成分相牴觸的細微差異,例如被認為激發了大爆炸的“暗能量”比以前所知的要少,這意味著目前的理論需要修正。

仰望星空,中國古人曾提出“蓋天說”、“宣夜說”和“渾天說”。漢代學者張衡也曾提出“宇之表無極,宙之端無窮”的無限宇宙概念。

提起宇宙的起源,傳播範圍最廣的大概是宇宙大爆炸理論。該理論認為,宇宙誕生於約100多億年前。從一個極小的緻密“火球”不斷膨脹並慢慢冷卻,漸漸地恆星、星系等得以形成。

對宇宙的年齡,有說法稱是137億年,也有說法稱是138億年,由於演算法原因,甚至還有114億年的答案。但不管是哪個數字,宇宙對人類來說,都足夠古老。

天文學博士、科普作家高爽在接受中新網記者採訪時表示,目前關於宇宙是如何出現的尚且沒有特別準確的說法。人類知道的物質包括人類自己,只佔宇宙中極小的一部分。

有的星系“靜悄悄”

宙中存在眾多星系。許多星系都在活躍地製造恆星並明亮發光,是“活潑”的星系。高爽說,也有一些星系由於某些原因停止造星運動,即所謂“靜悄悄”的星系。

此前,有報道稱,日本國立天文臺等組成的研究小組透過“昴星團”望遠鏡和凱克望遠鏡觀測,發現一個“靜悄悄”的、正在停止造星活動的星系,其核心部分在120億年前已經形成。

也有人認為,瞭解那些造星活動變弱、正在變得“靜悄悄”的星系,是解開眾多星系謎團的關鍵。

宇宙年齡多大?有的星系“靜悄悄”?答案可能是……

資料圖:此前,歐洲航天局公佈一張距離地球約550光年的IC 63“幽靈星雲”的照片。該星雲既被分類為反射星雲——因為它反射附近恆星的光——又被分類為發射星雲——因為它釋放氫輻射。這兩種效應都是由巨大的仙后座星造成的。這顆恆星的輻射也在慢慢地使星雲消散。

“不過,星系的核心一般是寧靜的,意思是沒有劇烈的活動。”高爽說,在宇宙年輕的時候,有大量核心活躍的星系,其核心的大黑洞猛烈“吞吃”周圍的物質。活動的星系核心會特別明亮,很遠的距離也能看見它們。

橢圓星系相對“年老”嗎?

高爽介紹,目前星系主要可以分為漩渦星系、橢圓星系、不規則星系三大類。

一般認為,橢圓星系是多個星系合併之後的結果,因為撞擊合併了氣體和塵埃,造成大量的恆星誕生,消耗了物質。所以橢圓星系缺少塵埃和氣體,相對年老一些。

不規則星系可能是相互撞擊合併之後誕生的特殊形狀,一般尺寸都不大。而顧名思義,漩渦星系就是看上去像一個旋渦狀的圓盤,比如銀河系。

在這種旋渦星系中,恆星圍繞它的中心旋轉,但在運動的過程中,有些地方會有一些氣體和塵埃的集中地帶,這些地方就會誕生比較多的新的恆星。

“打個比方,在高速路上開車,如果遇到一個大卡車,它身後就會出現一個小範圍的擁堵,大卡車前方一段路相對比較通暢。”高爽舉例稱,漩渦星系還可能有一個變化型別,就是核心多了一個棒狀的結構,叫棒旋星系。咱們自己的銀河系就是棒旋星系。

人類對宇宙的探索

其實,在漫長的歲月中,人類從未停下探索宇宙的腳步。

宇宙年齡多大?有的星系“靜悄悄”?答案可能是……

資料圖:此前,美國航空航天局公佈了一張2300萬光年外的星系高畫質圖。該星系巨大黑洞、衝擊波、大量氣體交織,彷彿一場絕美的煙火秀正在上演。圖片來源:NASA官網

高爽介紹,就探索宇宙的方式而言,有一種比較重要的方式就是望遠鏡觀測,也有補充的方式,比如透過引力波、獲取實物等,大致有四種途徑,“取得的相關進展也有很多。”

“只能說目前可以觀測到的宇宙,可能包括上千億個星系。”高爽說,從某種角度說,宇宙不存在科學定義,只能粗略的說它包含所有的時間和空間。

近些年,還有一些有關“平行宇宙”的研究提出,認為還有其他宇宙時空可能存在。高爽稱,要描述宇宙,它的主要引數包括平均的物質密度,用來描述包含多少物質。其中又可以把物質氛圍普通物質、暗物質、暗能量三類。

“目前可觀測宇宙的直徑大約900多億光年,這個長度是因為光的傳播速度有限,所以在有限的宇宙年齡中,只有這麼大範圍的光來得及傳播到我們眼中。所以這個長度遠遠不是宇宙本身。”他表示。(完)

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