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距地球135亿光年!韦伯拍到最远星系,是大爆炸后最先形成的

作者:大千世界

导语

科学家利用美国宇航局的詹姆斯.韦伯空间望远镜,观测到了距离地球最遥远的星系,距离达到了135亿光年,形成于宇宙大爆炸后的3.25亿年。

这些古老星系的发现,将有助于揭开宇宙起源之谜,提供了宇宙年轻时期的重要信息。

而在宇宙诞生后仅过了3.25亿年,便已经形成了星系,这对于人类来说,距离宇宙大爆炸仅仅过了一个瞬息。

那么,这135亿光年的星系,对于人类又意味着什么呢?

这些古老星系,又将如何帮助科学家,揭示宇宙的起源之谜呢?

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一、135亿光年的古老星系。

几天前,美国宇航局宣布,科学家通过韦伯空间望远镜,发现了史上观测到的距离地球最遥远的星系。

这些星系的红移值不同,但都非常之高,且距离地球的距离,均超过了100亿光年。

如果把这些星系的红移值转换为距离,那么距离地球最遥远的星系,距离将达到135亿光年,而这只是两个数字夹着的两极。

值得一提的是,距离135亿光年的星系,不是一个,而是多个。

那么,这些古老星系,是什么时候,在何地诞生的呢?

而通过这些古老星系的观察,科学家又能了解到什么呢?

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给这些观测到的古老星系排序,发现它们距离地球最多的也是135亿光年的古老星系,位于鲍威尔·席恩湖·鲍威尔山脉。

接下来便是距离地球仅5亿光年的马丁星系,以及距离121亿光年的索斯星系。

那么,这几个古老星系是怎么被发现的呢?

如何证实这些星系距离地球的距离呢?

从星系的观测角度来看,无论是地面望远镜还是空间望远镜,均不适合观测这些古老星系,所以科学家只能采用“红移”的方式,来观测这些古老星系。

对于星系,人们常常用红移值来测量星系距离,红移值越大,代表这个星系的退行速度越快,距离也越远。

那么,究竟这些古老星系红移值多大呢?

如何证实这些古老星系所具有的红移值呢?

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二、星系的红移值。

由于星系通常距离地球非常遥远,测量星系距离的方法有很多,但比较常用的方法是计算星系的红移值。

红移是一种特殊的物理现象,如果星系在运动,那么便会产生多普勒效应,这种效应可以改变星系的光谱,使光谱变成红色,从而被人类观测到,这也就是红移。

为了证实星系的红移,科学家在1978年进行了一次观测,首先选取了10颗已知的、处于不同红移值的恒星,然后选择了9颗处于地球附近的恒星观测,并得到了这些恒星的光谱,将它们作为标准光谱。

接下来对已知恒星和未知恒星进行观,并得到了这两个样本的光谱,将它们附着到标准光谱上,并绘制出图像。

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在图像的绘制过程中,科学家发现未知恒星的光谱向红色的方向移动,而已知恒星的光谱则没有明显的移动,这说明未知恒星存在红移。

而更仔细分析,未知恒星的光线大部分从光谱中间向两端移动,这也就说明未知恒星的光谱是宽阔的,那么未知恒星的红移,就不好测量。

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为了更好地测量未知恒星的红移,科学家们提出了一个新方法,通过测量光谱中主要特征的峰值顺序,分析出光谱的红移值。

经过多次观测和研究,人们逐渐发现,红移并不是未知的领域,而是一种普遍的物理现象,甚至连地球上的物体也具有红移。

在宇宙大爆炸后的30万年,氢原子核和氦原子核逐渐成形,并融合成质子和中性原子,此时,宇宙的气体便稀释到了可以透光的程度。

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这就使得宇宙变得透明,光线可以穿透宇宙中的气体,向外传播,并产生了一个非常微弱的光谱,这个光谱的特点就是红移。

并且这个光谱的红移值为1100左右,这个红移值相对较大,有助于观测。

而这个光谱也被称为“延伸红移”,经过多次观测,科学家发现,延伸红移的光谱具有一个特点,那就是“较窄而又高的峰值”。

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科学家通过观测古老星系的光谱,发现其光谱具有“较窄而高的峰值”,并且测量到了这些光谱的红移值,最终得到了距离地球最遥远的古老星系,以及它们的红移值。

在观测到的古老星系中,红移值为12.63的古老星系,距离地球约为121亿光年,这个星系距离地球最近,同时包含有大量的恒星,是一个特殊的星系。

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这个星系的质量很大,其质量相当于天狼星A的30多倍,有着许多大质量恒星,这些恒星都很容易爆炸,产生超新星,甚至形成黑洞。

而随着时间的推移,这个星系的恒星会逐渐死亡,剩下一些黑洞,并且这个星系的距离,并不是最远的,后面还有红移值更大的古老星系,其红移值为13.20。

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由此计算古老星系的距禈,发现这个古老星系距离地球大约有135亿光年,是迄今为止,距离地球最远的古老星系,这个古老星系是如何被发现的呢?

古老星系的光谱中所反映的红移,是通过宇宙中的暗物质折射光线,最终传播到地球上,地球上的望远镜进行观测,并得到的结果。

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三、古老星系的意义。

距离地球最遥远的古老星系,相当于宇宙诞生后的3.25亿年诞生的巨型星系,那么这些古老星系,能为宇宙中的其他星系提供什么样的信息呢?

这些古老星系的发现,对于从繁荣的银河系,到活跃的星系团,再到消失的星系团,以及消失的古老星系,人们对于“宇宙的进化史”有了全新的认识。

古老星系中包含着大量的古老恒星,这些古老恒星是如何形成的呢?

从理论的角度来看,这些古老星系的形成,可能离不开宇宙大爆炸后的30万年,这个时间节点,对于宇宙的发展,有着非常重要的意义,同时也是对宇宙的验证。

根据现有的宇宙大爆炸理论,宇宙是在140亿年前,从一个奇点开始,被高能辐射充满的宇宙大爆炸,从而形成我们所见的宇宙,宇宙是不断膨胀的。

在大爆炸发生后的30万年,宇宙的温度,足以将质子和电子,融合成氢原子核,氦原子核和质子等。

而在这30万年的时间内,氢的原子核和电子不断碰撞,最终气原子核中的电子被氦原子核中的质子所吸引,形成了氢原子核和次氦原子核中的中性原子,同时宇宙的温度也逐渐降低。

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并且在冷却的过程中,宇宙中逐渐形成了中子,质子和电子中的中性原子,这些中性原子便构成了准中性的气体云块,但在冷却的过程中,体原子中的电子会不断受到宇宙中的光子影响,从而又变成氢和氦等质子和电子组成的原子核。

并且在逐渐形成中性原子核和密度较高的气体云块的过程中,被负载的光子不断逐渐消失,这便形成了逐渐透明的宇宙,使存在的光子能够在宇宙中自由传播。

在宇宙中存在的物质和暗物质的扰动,最终形成了宇宙最早的密度波。

而通过对这些中性原子核和密度较高的气体云块的观测和分析,发现宇宙中存在的物质和暗物质的扰动,并且对扰动的密度作图,只能显示宇宙最早的密度波。

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结语

这些古老的星系,为科学家提供了了解宇宙年轻时期的重要信息,有助于验证现有理论和揭示宇宙起源之谜。

伴随着科技的不断进步,人类对宇宙的探索能力也越来越强,未来可能会发现更遥远、更古老的星系,从而带来更多关于宇宙起源的信息。

对于宇宙的起源和演化,科学家们可能需要结合更多领域的知识和技术手段,进行多方位的研究和探索。

这些古老星系的发现,也让我们更加谦卑地认识到自己在宇宙中的渺小,激发人类对宇宙奥秘的好奇心和探索欲。

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在探索宇宙的道路上,更需要全球科学家的合作与共同努力,才能更深入地了解宇宙的奥秘。

通过研究古老星系,科学家或许还可以发现一些新的物理规律或者现象,为人类的科学认知带来新的突破和挑战。

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