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有多少星系已经从我们的视野中消失了?

2018-05-14 22:03 作者:宇宙接触 发布者:admin

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对人类来说,关于宇宙最意想不到的事情之一是,空间不仅仅在膨胀,而且还在加速。遥远星系离我们越远,它就越快消失,后退的速度似乎随着时间推移而加速。在某种程度上,你可以想象,这些星系超光速地远离我们,这意味着我们不仅无法到达它们,我们甚至无法再看到它们了!这是真的吗?这意味着什么?那么有多少地球可观测的星系已经在视野之外了呢?也就是说,有多少星系(具有最高红移)消失了?igp热点网

我们看见星系的原因:星系形成恒星,恒星创造光,光穿过宇宙,宇宙本身正在膨胀,最终光到达我们的眼睛。似乎这是一个相当明确的情况。所以当我们观察宇宙的时候,我们会期望能看到所有的星系。但事实上,我们不能。igp热点网

第一个原因很简单:宇宙只有有限的时间来完成所有过程。大约在138亿年前,宇宙大爆炸产生了我们所知的宇宙,在之后的千万到亿万年间形成了第一批恒星。现在,在穿越星系间的惊人旅程之后,最早的光刚刚抵达人眼和我们最复杂的仪器。随着时间推移,来自更遥远星系的光最终也会到达。即使在一个不断膨胀的宇宙中,遥远星系的光最终也会进入视野。igp热点网

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但并不是每个星系都是可见的。我们的宇宙膨胀是基于:辐射、中微子、正常物质、暗物质和暗能量的混合。在宇宙历史中,这意味着光可以从460亿光年远的地方抵达我们视野内。igp热点网

当然,这并不意味着一个现在离我们460亿光年的天体将发射任何我们能看到的东西。它意味着,如果一个天体于138亿年前从非常小的距离发射光,那光现在就会到达,即138亿年之后。而现在发射光的天体将会是460亿光年远。这就是我们在可观测宇宙中所能看到的极限。igp热点网

总而言之,这意味着大约有2万亿个星系,在原则上可观察。这是一个比以往任何时候都多的数字,随着时间推移,会出现更多星系。我们曾经能观测到的所有星系,只要它们还有恒星,那它们原则上仍然可以被观测到。即使宇宙在加速膨胀,也不能改变这一点。igp热点网

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一旦光线从一个遥远的天体到达地球,只要这个天体继续发射光子,宇宙膨胀就无法阻止它们的到来。在这方面,零星系已经消失了。igp热点网

但是,宇宙膨胀会带来什么,特别是在膨胀加速的情况下:igp热点网

1:这意味着,在未来,我们能够看到遥远天体的距离有限。igp热点网

2:这意味着目前一个星系能离我们有多远,并且仍然给我们发射新的光有一个极限,这个极限会随时间改变。igp热点网

今天,我们能看到的最远距离是460亿光年,这是目前可见度极限。我们也可以计算未来的可见性极限,经发现它比现在的能见度高33%,有610亿光年远。根据体积,这意味着我们总有一天可以观测到大约4.7万亿个星系,因为有足够的时间,所以超级远的光线将会在某一天到来。igp热点网

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但从我们的角度来看,这一不可抵挡的光线,在数十亿年前就已经发射了。当我们观察遥远的宇宙时,我们不仅看到了过去,还经常看到已经消失的星系。这些星系现在,即大爆炸之后的138亿年发出的光,永远不会到达我们这里。宇宙在膨胀,并且膨胀在加速。一个遥远的星系作为空间扩张的结构不仅在远离我们,而且随着时间推移,它的消退速度会越来越快。现在,距离我们大约150到160亿光年远的星系已经消退得比光速还快。igp热点网

这意味着,即使我们今天驾驶一艘接近极限速度的宇宙飞船中离开,我们也无法到达那些星系。我们今天产生的光永远无法到达它们,而它们今天产生的光也永远无法到达我们。按照这种思路:我们今天能观测到的星系中有96.7%已经消失了;我们将要观察到的星系中有98.6%已经消失了;现在,我们大概仍然可以观测到660亿个星系。igp热点网

换句话说,在未来,我们将会看到总共4.7万亿个星系,而即使以光速,其中4.634万亿已经是永远无法到达。igp热点网

随着时间推移,这个问题会变得更糟!现在,如果我们假设660亿个星系中每一个都有像银河系那么多的恒星,那么这就意味着每秒大约有6万颗恒星从我们的视野中消失。就在你读这句话的时候,30万颗恒星消失了。读到这句话再加20万。我们仍然能够看到他们以前发出的光,即宇宙诞生之前,但是它们从这一刻创造的任何新的光都将永远无法到达我们。igp热点网

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当然,宇宙中很多东西有待探索。我们仍然可以看到最遥远的星系,甚至是那些我们无法到达的星系,只需观察它们到达的古老的光。但随着时间流逝,我们可接近的宇宙变得越来越少。即使有极其先进的技术,我们以后可见的所有星系中,超过98%的星系已经超出了我们的可见范围。随着时间推移,大约有5个完整的星系从可到达到再也不能到达。igp热点网

我们应该加大投资去观测遥远的恒星和星系:因为我们能接触到的东西正永远消失。在每一个不作为的时刻,又一个与之联系的机会消失了。igp热点网

文章来源:宇宙接触 责任编辑:宇宙接触
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