回覆列表
  • 1 # 講科學堂

    在138億年前,宇宙從一個奇點開始膨脹成現在的宇宙。奇點是否存在還是有爭議的,奇點是由廣義相對論推匯出來的一個體積無限小,密度無限大的“點”。但量子力學卻不允許這個“點”的存在,所以目前的科學對普朗克時間(10∧−43)之前發生的事情一無所知 。

    圖:宇宙大爆炸模型

    在宇宙大爆炸後,空間極速膨脹,於是一些基本粒子開始生成,在經歷了一個叫“太初核融合”的過程後,生成了宇宙中的第一批元素。它們主要是氫和氦,以及微量的鋰和鈹。開始生成的元素都是以等離子狀態存在的,隨著宇宙的冷卻,它們逐漸俘獲了電子,形成了電中性的原子。

    經歷了一個短暫的黑暗時期後,在萬有引力的作用下,這些元素匯聚在一起形成了星雲。星雲逐漸坍縮,巨大的壓力和溫度點燃了氫的核聚變,於是形成了第一批恆星。到這裡大約過去了4億年。這些恆星沒有金屬元素(天文學上氦以後的元素統稱為金屬元素),它們被稱為第三星族恆星。

    這類恆星質量很大,能達到太陽質量的數百倍。這也導致了它們的核聚變反應非常劇烈,所以它們的壽命很短,只有百餘萬年。這可能是到現在沒有發現它們的原因。

    圖:NASA釋出的可能是第三星族恆星的餘暉

    UDFj-39546284是一個位於天爐座,距離地球132億光年的星系,也就是說該星系形成於宇宙大爆炸之後4.8億年。它是目前人類觀測到的最古老的星系。這個星系的體積只有銀河系的百分之一。

    圖:UDFj-39546284

  • 2 # 最愛科學

    宇宙從事一個奇點開始暴脹,所有的粒子告訴遠離,這是一種令人無法理解的驚人膨脹。一瞬間,冰冷的空洞的宇宙變成了熾熱而稠密的宇宙。

    最重的粒子很快就衰變,生成了較輕的粒子,例如電子、夸克、膠子、光子、中微子等。這些都是在萬億分之一秒時產生的。

    大爆炸的百萬分之一秒後,溫度降到10萬億攝氏度,夸克和膠子組成了質子和中子。

    大爆炸一分鐘之後,宇宙溫度降到10億攝氏度,質子和中子聚合形成了氘核。接著又形成氦核以及少量鋰核。

    接下來10萬年左右時間內,宇宙擴張和冷卻,暗物質多的地方,引力吸附了更多的周圍物質。物質引力聚集,將導致星系的形成。

    38萬年以後,宇宙達到現在的千分之一,溫度降到太陽的表面溫度,冷到了能讓電子被帶電氫核和氦核俘獲,原子誕生了。

    隨著宇宙的繼續膨脹,在引力的作用下,原來的稠密區越來越稠密了。原子雲繼續成長,知道最稠密的部分向內塌陷,增加了其核心的壓力和溫度。導致它們最終形成了核熔爐。氫聚合為氦的過程被引發,恆星在全宇宙範圍內誕生了。

  • 3 # 量子科學論

    宇宙中第一顆恆星,是在什麼時候怎麼產生的?其實想知道這個問題的答案,在理論上並不難!首先我們要知道宇宙誕生時的基本元素起源問題、恆星的工作方式以及演化過程;再就是我們往回看,看到最早期的宇宙,根據恆星誕生時留下的線索,我們就能知道宇宙中第一批恆星時啥時候誕生的!

    大爆炸核合成都創造了哪些元素

    看一下我們周圍的所有東西,包括岩石、樹木、山脈、天空、雲彩、太陽、水,以及一切有生命的東西,這些都是由什麼構成的?

    從根本上說,地球上的一切都是由原子構成的。氧、氫、碳、氮、鈣、鐵、金等等,宇宙中的所有元素以各種各樣的方式結合在一起,創造了我們所知的宇宙中的一切。當我們仔細觀察這些原子的內部時,我們可以發現賦予每個原子特殊性質的更加微小的物質。

    令我們更加驚奇的是,所有的元素僅僅只是因為原子核中的質子數的不同,就創造了元素週期表中從氫到鈾的各種性質不同的元素。我們的世界也因此擁有如此豐富的多樣性。

    可以肯定地是元素週期表中的元素在宇宙中並不是一直存在。而且今天每種元素地丰度也和早期的宇宙成分大不相同。

    事實上,就在大爆炸幾分鐘後,宇宙冷卻到足夠低的溫度,經歷了所有可能發生的核聚變反應。此時的宇宙中所存在的元素及其比例是什麼?

    大爆炸核合成以後,宇宙是由大約76%的氫,24%的氦和不到0.0000001%的其他元素組成的。在此之後,宇宙冷卻並形成中性原子,但是隻有氫、氦和微量的其他元素,那麼其他元素是怎麼來的?換句話說,這一切從何而來?這就要說到宇宙中的恆星了。

    恆星創造重元素以及“重金屬汙染宇宙”的過程

    一旦這些恆星燃燒完氫,就會把氦聚變成碳,然後再聚變成氮、氧、氖和鈉,然後再聚變成矽和硫,最後聚變成鐵、鎳、鈷和銅。

    能走到鐵、鎳、鈷和銅這一步的恆星質量最少在太陽的8倍,甚至是太陽質量的數百倍。我們的太陽燃燒完燃料至少需要超過100億年的時間,而這些更大質量的恆星只需要數百萬年到數千萬年的時間就會耗盡燃料!其核心就會停止核聚變,接下來發生的事情我們都很熟悉,也非常壯觀,那就是在Ⅱ型超新星的爆發中死亡。

    對早期充滿氫/氦的的宇宙來說,恆星創造的重元素會“汙染宇宙”。但是,對於我們地球和地球上的生命來說,恆星的重元素“豐富了宇宙”。

    在宇宙的某些地區,過去存在了很多大質量恆星,如果在同一區域再經歷了好幾代恆星之後,這個區域就會充滿大量的重金屬。事實上這就是我們太陽誕生之前的環境,我們也認為太陽屬於第三代恆星。當我們想到太陽時,腦海中就會浮現出數量驚人的光譜吸收線的畫面。這其實是太陽中重元素存在的跡象!

    與“原始”宇宙不同的是,太陽擁有豐富的重元素(地球有什麼元素太陽就有什麼),在太陽的元素中約2%的元素比氫或氦重。但太陽所在的區域絕不是宇宙中重元素最豐富的區域之一,甚至也不是我們銀河系中重元素最豐富的區域之一。

    在宇宙中質量最大的星系(已知最明亮、最活躍、活動最劇烈的區域)的中心,擁有著比”氦重的元素“最多的區域,我們將比氦重的元素統稱為:金屬。

    回望宇宙,依據星系、恆星的成分尋找第一批恆星

    星系可以在宇宙大爆炸後5000 -1億年形成恆星,在我們看到恆星發出的光之前,最龐大、最活躍的星系中心可以經歷不止一代、兩代,而是許多代恆星的誕生和死亡。

    這就是為什麼我們經常會看到這樣的說法:「科學家們在宇宙演化的歷史上發現碳出現的時間要比先前認為的早得多。」

    上圖為TN J0924-2201,迄今為止發現的最遙遠的無線電星系。紅移z是5.19,對於紅移來說,數字越高意味著星系更年輕,離我們更遠。但是,在這個星系中擁有的著豐富的重金屬。因此我們知道了,宇宙在大爆炸之後的幾億年間,或者僅僅是現在年齡5%的時候,已經誕生了第一批恆星。例如,下面這個“嬰兒”星系。

    這個星系誕生於宇宙只有7億年的時候,紅移非常高,離我們非常遙遠,來自這個星系的藍色和紫外光都被移出了光譜中可見的部分!這個星系的質量不僅是銀河系的八倍,而且在重元素上比太陽還要豐富!這說明恆星、星系形成的時間比宇宙7億年還要早。

    並且我們知道在宇宙的某個時刻,真正的第一代恆星是由氫和氦組成的,根本沒有重元素。那麼第一批恆星是在哪誕生的?我們唯一可以做的就是不斷往回看,只要能看的更遠,我們就能看到宇宙最早發生的事。

    上圖是目前最遙遠星系的記錄保持者:UDFj-39546284,來自宇宙只有4.8億年的時候,也就是現在年齡的3.5% !

    這個星系是由高溫藍色恆星組成的一個小集合,其質量連銀河系的1%都不到!這是宇宙形成第一批恆星的地方嗎?這個星系是宇宙早期的典型星系嗎?最好的理論告訴我們,這個遙遠的星系依然含有非常豐富的金屬。如果比這個星系更加遙遠的星系依然有重元素,我們也不驚訝。但在宇宙的某個時刻,某個遙遠的星系肯定是宇宙第一批恆星誕生的地方。如果我們想知道它在哪裡?目前來看只有現在正在進行的這個計劃,才有可能幫我們找出答案。

    詹姆斯·韋伯太空望遠鏡是我們看到早期宇宙的希望

    這也是我們急需詹姆斯·韋伯太空望遠鏡的又一個原因!我們只有看得更遠,才能更加了解早期宇宙的樣子。

    所以我們不要驚訝於遙遠的宇宙充滿了重金屬,進化的恆星,或者巨大的星系。因為根據我們的理論,在宇宙中,我們所知道的一切不僅會發生,而且會發生得很快。這也從從側面告訴我們宇宙中的行星甚至是生命,也可以在很久很久的時候形成。

  • 4 # 宇宙v空間

    透過這一點,我們就會知道,無論技術多麼的先進,我們都無法看到宇宙的大爆炸的樣子。宇宙中的第一道光源自於第一顆恆星,準確的說是第一批恆星,因為這些恆星都是同時出現的,因此我們把這些恆星分為第一批、第二批以及第三批等。

    第一批恆星誕生於氣體塵埃中的宇宙。我們知道宇宙在138億年前發生了大爆炸,大爆炸後的38萬年後,氫氣開始出現,並且遍佈了整個宇宙。在引力的作用下,引力開始將氫氣凝聚,它的質量越來越大,溫度越來越高,最終氫原子衰變釋放能量形成核聚變,而聚變出了新的元素那就是氦,當核聚變出現的那一刻,宇宙中第一束光誕生了。

    透過超級計算機的模擬,科學家認為宇宙中的當一顆恆星誕生於第一批星系之前,準確的說是在宇宙大爆炸後的1000萬年——1億年這期間。而證據來自於龐大的資料。我們知道早期的恆星壽命非常的短暫,它的壽命僅僅不到100萬年的時間,這些恆星由於質量和體積都非常的巨大,最終它們坍縮了宇宙中的第一批黑洞。而黑洞又不斷的吞噬才形成了星系。

    準確的說宇宙中的第一顆恆星是什麼時候誕生的,這個問題本身就不明確,因為恆星是論批次誕生的。同樣的,都是138億年前的事情了,我們肯定無法得知。但是透過超級計算機金星模擬的資料來看,宇宙中的第一批恆星誕生的時期約為宇宙大爆炸後的1000萬年後!

  • 5 # 烏龍峽屠匪記

    既然你問到了這種有點質量的問題,如實告訴你宇宙從何而來,至於認可與否悉聽尊便:

    轉自“宇宙時空聯盟”的文章:

    《黑洞是由什麼構成的?》

    這事你放心,全天下(108X2N個宇宙)中的每一個黑洞的前生都是由三個不同大小的恆星靈魂修煉到佛界頂層智慧之後再組合而成為一個黑洞靈魂,皆為了修煉魔界的頂層智慧而採取的最佳進化方案-----將不同的三顆恆星以最佳科學的方案演變成為一個黑洞天體......然後形成黑洞天體之後就會繼續努力吞食(實為融合)其他的大量的恆星入體,讓恆星靈魂完全不斷地融入黑洞靈魂之中,從而也就導致黑洞靈魂智慧瘋狂升級的同時其黑洞視界也越變越巨大了.這麼玩遊戲直到二百億年的黑洞壽命期限到了,則黑洞靈魂就會將壽終的黑洞天體自行消毀之後就會成功地進化成為了新的一個宇宙之王靈魂,那麼這種新誕生的宇宙之王靈魂就會去以自己修煉成功的非常卓越的科學智慧才華創造出屬於他的全新的宇宙了.......

    這正是全天下必是由108x2N個宇宙構成的N個宇宙會無限地不斷生成,當然其中也有許多進化不太好的宇宙就會被進化卓越的宇宙給吞併了.正如我們的宇宙己經吞併了非常大量的宇宙從而使自身宇宙產生了瘋狂膨脹的現象.雖然人類科學對於宇宙膨脹現象誤解得非常離譜也絲毫不會干擾到我們宇宙的宇宙之王的雄心壯志了.

  • 6 # 彭曉韜

    首先,宇宙應該沒有起點和終點。因此,也就沒有所謂的第一顆恆星誕生的問題;

    其次,致所以說宇宙是沒有起點的,是因為目前人類認為的宇宙是由138億年前的一次大爆炸產生的觀點是沒有足夠依據的。因為其依據的哈勃定律是建立在一個錯誤的假設(星光在宇宙空間中無論傳遞多久或多遠,其頻率是不變的。只有天體相對地球退行時才產生所謂的多普勒效應)基礎上的,而實際情況是:宇宙空間在到處都存在星際物質,星光不可能不被星際物質所影響而改變頻率。如下圖所示:

    再者,本人設計的檢驗哈勃定律的方案已在由中科院主辦的、中科協協辦的“科學智慧火花”網上登載,可以利用此方案來區分天體紅移量與距離成正比的部分到底是因天體退行產生的多普勒效應,還是由星際物質產生的介質效應。希望有條件的朋友一起來推動此方案的具體實施。

    實際上,用不同頻率段的光測量得到的所謂哈勃常數不盡相同就間接證明了哈勃定律是不正確的,天體紅移量主要是由星際物質產生的。還有哈勃望遠鏡拍攝到的不少星系相互碰撞的照片,更是直接否定了天體間的距離是隨時間不斷增加的哈勃定律。

    有興趣進一步瞭解光的本質及其與介質相互作用規律的朋友可查閱本人的相關文章

  • 7 # 美術家1

    宇宙中的恆星誕生.星雲,星雲來自黑洞內的能量,黑洞來自宇宙大爆炸(黑洞是能量缺失天體),奇點來自暗能量,暗能量來自宇宙溫度(絕對零度以下)。恆星存在於那個星系最早.無從考證。每個星系都是一次宇宙大爆炸

  • 中秋節和大豐收的關聯?
  • 景陽岡這篇課文分給幾個部分講之間是什麼關係?