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宇宙到底有多大?150萬公里外的韋伯望遠鏡,傳回的照片讓人絕望
2023/09/10

地球是一顆美麗的藍色星球,在地球上生活著各種各樣的生物,有海洋生物、有陸地生物、有兩棲生物和微生物等等,人類是地球上最有智慧的生命,從人類誕生以后就開始不斷的研究和探索世界的奧秘,經過幾千年的科技發展,現在人類已經能夠走出地球探索宇宙,這意味著人類科技發展的速度很快,當人類走出地球看到宇宙之后,人類的好奇心被宇宙的浩瀚所吸引,人類想要知道宇宙到底有多大?在宇宙中除了地球生命之外,是不是還存在外星生命?帶著這些疑問,人類走上了探索宇宙的道路,為了探索宇宙的奧秘,科學家們也做了很多努力。

在1961年4月12日,蘇聯宇航員乘坐前蘇聯東方1號飛船飛出了地球,在距離地面330千米的高空中飛行了108分鐘,環繞地球一圈之后,成功的返回了地球,這是人類第一次進入太空,標志著人類科學發展道路的里程碑,在1969年的時候阿波羅11號成功將阿姆斯特朗和奧爾德林送往月球,其中阿姆斯特朗在這次登月活動中說出了著名的語句:這是我個人的一小步,但是人類的一大步。

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這是一次公開的活動,當時世界上有4億5千萬人通過廣播在關注收聽,這次舉世矚目的活動雖然是蘇聯和美國之間的競爭,但得到了世界各地的支持,由于這是人類第一次登月,他們在艙外活動時間只有兩個半小時,是美國阿波羅登月任務6次登月出艙最短的一次。

這次登月標志著人類科技的強大,這次登月,美國帶回了月球土壤樣本,幾十年過去了,人類雖然沒有再次載人登月,但是人類的科技發展已經變得越來越強大,為了探索宇宙深處的奧秘,科學家發射了韋伯望遠鏡,韋伯望遠鏡是繼哈勃望遠鏡之后,新一代大型天文望遠鏡,在韋伯望遠鏡升空之后,先后傳回了很多照片,第一張照片被名為韋伯第一深場,這是迄今為止人類看到的最遠、最清晰的宇宙圖像,其中一些星系的光線進行了130億年,才到達韋伯望遠鏡的鏡面,韋伯望遠鏡長度6.

5米,口徑和接收面積很大,這意味著它的觀測非常靈敏,更容易發現暗弱的、遙遠的目標。

而且韋伯望遠鏡是目前飛得最高的太空望遠鏡,它目前處于距離地球150萬公里外的拉格朗日L2點,這個地方比月球還要遠4倍,看到這里,可能有很多朋友會產生一個疑問,為什麼韋伯望遠鏡要放在這個位置?其實這個位置有很多好處,這里重力相對穩定,而且相對于地球、月球、太陽的位置都是不變的,不需要頻繁的修改位置,在這個位置,他不會受到地球軌道的附近塵埃的影響,得到的數據非常精確,只要把防曬工作做好,這個位置就能夠觀測到很多較暗、較冷的天體以及微弱的信號。韋伯望遠鏡在適應溫度上面,下了很大的功夫。望遠鏡的鏡片厚度如果稍不均勻,在熱脹冷縮時就有碎裂的危險。

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這就對鏡面的加工誤差提出了嚴苛的要求,韋伯望遠鏡的鏡面平整度達到了10納米的誤差之內,這個誤差精度是一張A4紙厚度的萬分之一,在加工工藝上是一項極限挑戰。

而且太陽光會對望遠鏡的觀測產生干擾,而高溫會影響儀器壽命,韋伯望遠鏡需要一個高質量的遮陽罩。這個遮陽罩既要遮擋效果好,又要能夠隔絕300攝氏度的高溫,還要盡可能輕薄,減輕發射負擔,真是典型的「既要、又要、還要」。最終,韋伯望遠鏡攜帶的遮陽材料有五層結構,每一層只有幾十微米厚,5層加起來也就是一根頭髮絲那麼寬。遮陽罩在發射的時候,必須折疊起來塞進火箭的小空間里,等發射完成、望遠鏡就位后,再展開成300平方公尺的巨大遮陽層。可以說,韋伯望遠鏡搭載的,是人類有史以來最先進的遮陽罩。

對于韋伯望遠鏡來說,它升空的主要目的有四個:1、觀測宇宙大爆炸之后,宇宙中形成的第一批恒星和星系的信號,2、研究星系的起源和演化,3、研究恒星和行星系統的起源,4、研究行星系統和生命起源,科學家通過韋伯望遠鏡傳回的數據看到了不一樣的宇宙,在首批公布的照片中,所蘊含的信息能夠讓整個科學家都震驚,在短短幾張照片中,韋伯望遠鏡清晰的為人類展示了46億年前的星系團,那時候的太陽剛剛誕生,除此之外,韋伯還觀測到了距離我們51億光年外的宇宙,從照片中我們能夠看出,宇宙中的星系就如同地球上的沙子一樣多,每一個小亮點都代表了一個星系。

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簡單來說,韋伯望遠鏡要比哈勃望遠鏡看得更遠,哈勃望遠鏡觀測的光線集中在可見光和紫外光上,只是涉及很窄的紅外光波段,所以它看不到太遠的地方,如果哈勃望遠鏡觀測宇宙深處,只能夠看到一片漆黑,而韋伯望遠鏡能夠觀測到更加廣譜的波段,覆蓋了近紅外、中紅外、乃至遠紅外的波長范圍,這讓它能夠看到宇宙中最遙遠、最古老的天體,在2022年的10月,韋伯望遠鏡拍攝到了創生之柱,從照片的細節我們能夠看出,韋伯望遠鏡在紅外波段的觀測能力比哈勃望遠鏡強大很多,創生之柱是人類目前觀測到的最雄偉壯觀的景象之一,它是恒星的誕生之地。

其形狀像鷹爪,一般來說,星云通常是恒星的誕生之地,組成星云的星際氣體和塵埃會在特定的條件下聚集,擠壓,進而形成新生的恒星,其次剩余的其它物質也是如此,從而形成了環繞恒星運轉的行星,創生之柱也是如此,由于老鷹星云中存在其它恒星在星際氣體柱上造成的腐蝕,使得形成了柱狀之外的蛋形,其中更是孕育著一顆未知的恒星,「創生之柱」

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位于老鷹星云的心臟部位,其長度更是達到了令人恐懼的5萬光年。但是由于長時間的腐蝕,本來就如同參天大柱的「創生之柱」漸漸的被分割成了四個部分,崎嶇前行,向宇宙深處蔓延,具有強烈的恐怖色彩。此外,由于「創生之柱」距離地球約7000光年,使之成為了人類難以到達的「神秘之境」,更為其增添了恐怖色彩。

在2007年的時候,科學家在創生之柱附近發現了一團熾熱的塵埃,科學家認為,這團塵埃來自另一顆恒星在 壽命末期所產生的超新星爆發,一些科學家在計算后認為,創生之柱實際上在6000年前已經被這次超新星爆炸摧毀了,由于它距離地球有7000光年,因此在1000年后,我們才能夠看到被摧毀的創生之柱,而我們現在看到的美麗景象,其實已經不存在了,由于韋伯望遠鏡是紅外波段的望遠鏡,所以它具有很強的穿透力,在韋伯望遠鏡拍攝的圖片中,我們能夠看到創生之柱內部有很多厚厚的結塊。

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這些結塊是分子云密集的區域,密集區域最容易誕生恒星,所以我們還能夠看到很多粉紅色的小點。

這些小點是剛剛孕育的恒星,它們正在努力成長,從而形成一個新的世界,在韋伯拍攝的照片中,我們還能夠看到一些紅色的波紋,這些是恒星形成時發出的噴流與周圍分子云相互作用的現象,恒星誕生之初,兩極會發出射流,射流刺破分子云會形成一種被叫做赫比格哈羅的天體,它們會與周圍分子云發生相互作用,從而點亮分子云,形成美麗的發射星云,所以韋伯望遠鏡拍攝到的波紋,是恒星最初的樣子,盡管韋伯望遠鏡能夠看到宇宙深處的樣子,但是目前我們還是無法觀測到的宇宙的邊緣,現在人類能夠觀察到的宇宙直徑達到了930億光年,這并不是宇宙的全部范圍,宇宙可能比我們想象的還要大。

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宇宙到底有多大?目前科學家還在積極的研究當中,不過現在科學家已經發現,我們的宇宙還在不斷的膨脹當中,這就意味著人類想要找到宇宙的邊緣非常困難,在20世紀初的時候,美國物理學家愛德溫.哈勃在觀測星系的時候發現,星系中的光譜出現了紅移現象,這個現象表面,這些星系正在遠離我們,在1929年,哈勃發表了里程碑式的論文,描述了他發現的初步結果,哈勃發現,星系的紅移隨著距離的增加而顯著增加,所有的星系看上去都遠離我們,越遠的速度越快,這一觀測結果暗示了可觀測宇宙的體積正在膨脹,這就是哈勃定律,這個定律指出,星系的移動速度和它們到地球的距離成正比,這一發現表面宇宙在膨脹,而不是靜止不變的。

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這個理論打破了愛因斯坦的靜態宇宙模型,1917年愛因斯坦利用廣義相對論提出了靜態宇宙模型,最終得出了一個叫做愛因斯坦場方程,通過這個方程,他最終計算出一個有限、無界、靜態的宇宙模型,愛因斯坦將宇宙理解為靜態的原因實際上并不是完全的遵守他自己的廣義相對論算出來的,而他本人跟隨著前人的觀點認為宇宙的存在必然是靜態的,畢竟在那個時候人類眼中的恒星是不會動的,愛因斯坦當時為了使他自己通過廣義相對論演變而來的愛因斯坦場方程計算出來的宇宙成為一個靜態宇宙,他就在這個方程里面加入了一個修正項進去,而這個修正項名為宇宙項。

愛因斯坦看到哈勃的理論之后,立馬修改了自己的方程式,宇宙膨脹的理論讓人類對宇宙有了新的認識,同時也讓科學家感到非常絕望,因為如果我們的宇宙一直膨脹下去,那麼就意味著我們可能永遠都找不到宇宙的邊緣,而且宇宙膨脹的速度已經超過了光速,目前人類的飛行速度連光速的百分之一都達不到,更別說飛到宇宙的邊緣了,在浩瀚的宇宙中,我們的地球就像是一個細胞,人類顯得更加渺小,曾經旅行者1號探測器距離地球64億公里的位置,NASA向他傳達了回頭的指令,并且拍攝了一張太陽系的全家福,在這張全家福當中,科學家幾乎找不到地球的位置,只能夠看到一個暗淡的藍色小點,科學家經過研究后發現,這個暗淡的藍色小點只有0.

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12像素這麼大。

很多人看到這個暗淡藍點之后都無法接受,我們引以為傲的地球,在宇宙中居然微不足道,即使我們的地球毀滅,太陽系毀滅,銀河系毀滅,對于宇宙來說,絲毫沒有任何影響,就像是我們在地球上拿走了一粒沙子,雖然人類是地球上最有智慧的生命,人類的科技發展速度很快,不過人類想要徹底解開宇宙的奧秘,也是非常困難的,目前人類能夠做的就是,不斷的發展自己的科技,這樣人類對宇宙才能夠有更多的了解,不過隨著人類科技的進步,人類對地球環境的破壞也越來越嚴重。

目前地球溫度持續升高,全球溫室效應嚴重,如果人類不及時管控,那麼未來人類可能會因為地球環境惡劣而無法生存下去,所以小編認為,人類在發展科技的同時也要保護好地球環境,這樣人類文明才能夠長久的發展下去,小編希望人類能夠早日實現自己的夢想,只要人類能夠堅持不懈的努力下去,未來人類或許真的能夠解開宇宙誕生的奧秘,小編希望這一天能夠早日到來,對此,大家有什麼想說的嗎?

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