文化 文明探源
宇宙年龄多大?有的星系“静悄悄”?答案可能是……
华夏经纬网   2020-04-01 08:48:41   
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  中新网客户端北京3月31日电(记者 上官云)“往古来今谓之宙,四方上下谓之宇。”这是中国古人对“宇宙”朴素的认知。每每人类仰望星空,总是忍不住对广袤的宇宙满怀遐想。

  日前,“你生日那天的宇宙”成为网络热搜词:NASA为庆祝哈勃太空望远镜启用30周年举办了一项活动,人们在其官网选择出生日期,便能看到那一天哈勃望远镜拍下的宇宙图像。

  人们对这项活动的热衷,也同样折射着对宇宙的好奇:它如何诞生?年龄是多少?什么是星系呢?

  “宇宙”从何而来?

  关于宇宙,人类从不乏探索和想象。

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    资料图:当地时间2013年3月21日,欧洲航天局公布了普朗克空间望远镜在15个月内拍摄的图像。这些图像可证明宇宙起源于大爆炸的理论,但图像也包含了与宇宙学标准模型的一些成分相抵触的细微差异,例如被认为激发了大爆炸的“暗能量”比以前所知的要少,这意味着目前的理论需要修正。

  仰望星空,中国古人曾提出“盖天说”、“宣夜说”和“浑天说”。汉代学者张衡也曾提出“宇之表无极,宙之端无穷”的无限宇宙概念。

  提起宇宙的起源,传播范围最广的大概是宇宙大爆炸理论。该理论认为,宇宙诞生于约100多亿年前。从一个极小的致密“火球”不断膨胀并慢慢冷却,渐渐地恒星、星系等得以形成。

  对宇宙的年龄,有说法称是137亿年,也有说法称是138亿年,由于算法原因,甚至还有114亿年的答案。但不管是哪个数字,宇宙对人类来说,都足够古老。

  天文学博士、科普作家高爽在接受中新网记者采访时表示,目前关于宇宙是如何出现的尚且没有特别准确的说法。人类知道的物质包括人类自己,只占宇宙中极小的一部分。

  有的星系“静悄悄”

  宙中存在众多星系。许多星系都在活跃地制造恒星并明亮发光,是“活泼”的星系。高爽说,也有一些星系由于某些原因停止造星运动,即所谓“静悄悄”的星系。

  此前,有报道称,日本国立天文台等组成的研究小组通过“昴星团”望远镜和凯克望远镜观测,发现一个“静悄悄”的、正在停止造星活动的星系,其核心部分在120亿年前已经形成。

  也有人认为,了解那些造星活动变弱、正在变得“静悄悄”的星系,是解开众多星系谜团的关键。

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    资料图:此前,欧洲航天局公布一张距离地球约550光年的IC 63“幽灵星云”的照片。该星云既被分类为反射星云——因为它反射附近恒星的光——又被分类为发射星云——因为它释放氢辐射。这两种效应都是由巨大的仙后座星造成的。这颗恒星的辐射也在慢慢地使星云消散。

  “不过,星系的核心一般是宁静的,意思是没有剧烈的活动。”高爽说,在宇宙年轻的时候,有大量核心活跃的星系,其核心的大黑洞猛烈“吞吃”周围的物质。活动的星系核心会特别明亮,很远的距离也能看见它们。

  椭圆星系相对“年老”吗?

  高爽介绍,目前星系主要可以分为漩涡星系、椭圆星系、不规则星系三大类。

  一般认为,椭圆星系是多个星系合并之后的结果,因为撞击合并了气体和尘埃,造成大量的恒星诞生,消耗了物质。所以椭圆星系缺少尘埃和气体,相对年老一些。

  不规则星系可能是相互撞击合并之后诞生的特殊形状,一般尺寸都不大。而顾名思义,漩涡星系就是看上去像一个旋涡状的圆盘,比如银河系。

  在这种旋涡星系中,恒星围绕它的中心旋转,但在运动的过程中,有些地方会有一些气体和尘埃的集中地带,这些地方就会诞生比较多的新的恒星。

  “打个比方,在高速路上开车,如果遇到一个大卡车,它身后就会出现一个小范围的拥堵,大卡车前方一段路相对比较通畅。”高爽举例称,漩涡星系还可能有一个变化类型,就是核心多了一个棒状的结构,叫棒旋星系。咱们自己的银河系就是棒旋星系。

  人类对宇宙的探索

  其实,在漫长的岁月中,人类从未停下探索宇宙的脚步。

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    资料图:此前,美国航空航天局公布了一张2300万光年外的星系高清图。该星系巨大黑洞、冲击波、大量气体交织,仿佛一场绝美的烟火秀正在上演。图片来源:NASA官网

  高爽介绍,就探索宇宙的方式而言,有一种比较重要的方式就是望远镜观测,也有补充的方式,比如通过引力波、获取实物等,大致有四种途径,“取得的相关进展也有很多。”

  “只能说目前可以观测到的宇宙,可能包括上千亿个星系。”高爽说,从某种角度说,宇宙不存在科学定义,只能粗略的说它包含所有的时间和空间。

  近些年,还有一些有关“平行宇宙”的研究提出,认为还有其他宇宙时空可能存在。高爽称,要描述宇宙,它的主要参数包括平均的物质密度,用来描述包含多少物质。其中又可以把物质氛围普通物质、暗物质、暗能量三类。

  “目前可观测宇宙的直径大约900多亿光年,这个长度是因为光的传播速度有限,所以在有限的宇宙年龄中,只有这么大范围的光来得及传播到我们眼中。所以这个长度远远不是宇宙本身。”他表示。(完)

 

责任编辑:虞鹰

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