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  • 1 # 心揚一九八八

    天文學家近日發現一個距離地球131億光年遠的星系,這一距離讓它成為迄今發現的最遙遠的星系

    新浪環球地理訊

    這個星系編號為z8_GND_5296,是科學家們利用哈勃空間望遠鏡並配合地面上最強大的,位於夏威夷莫納克亞山頂,口徑達10米的凱克望遠鏡共同發現的。在超級望遠鏡的視野中,這個遙遠的星系看上去就是一個闇弱的紅外波段光點。

    卡西·帕波維奇(Casey Papovich)是這項研究的第一作者,來自美國德克薩斯農工大學。他表示,當來自這個幼年星系的光出發之時,當時的宇宙僅有7億歲,剛剛從宇宙誕生之初的混沌之中逐漸顯現出來。

    在此之前的紀錄保持者同樣是一個年輕的闇弱星系,但其到地球的距離要比這次發現的這個星系近大約1億光年。

    過去,那些最遙遠的星系都是從由哈勃空間望遠鏡拍攝的超深場影象中挑選出來的。但後來其中很多先前被認定是遙遠星系的候選者後來很多都被發現其實際距離要比設想的近得多。帕波維奇解釋說:“我們發現的一部分候選目標最後被證實是一些位於我們銀河系內部的低溫恆星——褐矮星”

    紅移工具

    要想確認一個星系的真實距離,那就必須進行後續的觀測,對其光譜進行測量。這樣做將讓天文學家們得以獲得其光譜中的紅移資料,也就是其光譜朝向紅端的移動幅度,這一偏移可以反推出目標天體的距離值。

    天體的紅移是由於其朝著遠離我們視線方向運動而造成的光波波長拉伸現象。並且紅移數值越大,其遠離地球的速度越快,其和地球之間的距離也越遠。帕波維奇的小組發現這一闇弱星系的紅移值為7.5,而此前紀錄保持者的紅移值則是7.2.

    帕波維奇表示:“除非你測出紅移值,否則你總會在星系的真實距離數值上存在這樣那樣的不確定性。”他說:“所有其他宣稱是最遙遠星系的候選目標都是僅憑影象判斷得到的結果,而沒有像我們這樣運用光譜資料進行確認。”

    有關這項發現的論文本週發表於《自然》雜誌上,這一進展將幫助研究人員更好的對所謂“宇宙再電離時期”進行估算。在那一時期,整個宇宙中充斥著新生的高溫大質量恆星和星系,它們發出的強烈輻射驅散瀰漫宇宙的氫原子霧霾,並形成今天我們所見到的清澈宇宙。

    帕波維奇表示:“在這一時期的星系本身內部充滿著新生的大質量恆星,其中許多的質量是我們太陽的數千倍。我們現在還缺乏確鑿的證據能證明,即便在這樣最早期的宇宙階段,這些所謂的‘第一代恆星’是否真實存在。”

    回溯時間

    那麼我們是否還能再繼續向前回望,直抵宇宙大爆炸的創生時刻?

    理查德·艾利斯(Richard Ellis)是一名來自加州理工學院的天文學家,但並未直接參與本文報道的這一研究工作。他對此問題的觀點是肯定的。不過他指出我們目前還沒有具備這種觀測能力的超級望遠鏡裝置。他說:“原則上來說我們擁有向前回溯到紅移值為10甚至更高區域的能力,也就是對應於宇宙年齡為3.5億年的時期,這僅相當於宇宙當前年齡的3%。”

    對最遙遠天體開展觀測最奇妙的地方就在於在這樣做的同時,我們實際上也是在回溯時間。隨著我們的觀測視線越來越接近宇宙的開端以及宇宙大爆炸的時刻,我們所看到的星系和恆星也就變得越發闇弱。

    艾利斯表示:“對於哈勃空間望遠鏡所觀測到的絕大部分早期星系而言,要想獲取它們的精密光譜資料是困難重重的,除非我們能夠擁有像即將發射升空的詹姆斯·韋伯空間望遠鏡,或是未來將會建成的30米望遠鏡等尖端設施。”他說:“最終,要想繪製出宇宙最早期的圖景,我們將需要下一代的觀測設施。”(晨風)

  • 2 # 姝子

    前面有比較詳細的回答說明瞭科學家推算光年的主要依據是紅移值,紅移值越高則說明觀測物件距離越遠。

    但我覺得需要補充的是推算參照:紅移值本身就是一組資料的複合結果(光譜頻率、波長、觀測物件物質組成分析,多普勒效應相關引數)

    當科學家發現一顆比較有特徵的遠星時,望遠鏡鎖定區域前提就有X,Y軸座標(類似於繪地圖),當觀測物件縱深度過高,需要將不同程度的座標引數作為參照。比如你觀測太陽系得到各行星軌跡資料,當你觀測銀河系時,太陽系資料就會被作為參照資料,進行復合計算。

    當觀測一顆有幾億光年的遠星,所採用的複合資料是海量資料計算出來的估值。一切小幅度的差距都被忽略不計。

    曾經看過有質疑紅移值準確率的說法,在這裡僅給大家作為思路參考,可不是科普。

    紅移值計算都是科學家在地球天文臺透過高倍望遠鏡觀測計算的。但是一些太空觀測器發回來的星圖照片與望遠鏡觀測繪圖對不上。有些區域甚至根本沒有任何星星發出的光波捕捉。

    於是提出構想:太陽系是個蛋型閉合空間,其巨型邊緣本身就是一面凸透鏡,將外星系影象剛好聚焦到地球觀測點。而在其它觀測點卻看不到。

    具體實際情況還要等待人類發明的探測器有天能飛出太陽系,從第三視角觀察太陽系本身才能驗證。

    光線在宇宙中,不同環境下光速是不一樣的。且光遇到黑洞會被吞噬,在一定空間曲率下會彎曲,還有折射、反射等情況。

    因此,當科學家公佈說發現了幾億光年外的星星。就當看到某位明星結了,離了,又戀愛了。看看就好,不用認真。

  • 3 # 北芪sgx

    人類在觀察遙遠的宇宙中的星體時,是利用光電來進行的,人類已能夠熟練掌握的是光電的執行的時速。所以測出光電的時速,就得出了地球與被觀測星體之間的距離。

  • 4 # 宇宙驛站

    《推算星系之間距離是一個多學科話題》

    目前為止,科學家會利用多種方法測量星系之間的距離,雖然結果會有誤差,但是在茫茫的宇宙中,這點誤差可以說是微不足道的。

    首先是光電測量,根據已知的光電速度和宇宙大爆炸的大致時間來粗略估計星系的執行速度,執行方向和測量出的光電資料來確定。

    其次,就是用射電望遠鏡觀測宇宙背景噪音,以及被觀測星系的脈衝電波在某一時段的移動距離來確定星系之間的距離。

    最後,就是利用三角函式來確定星系之間的距離。透過已知的2個星系之間的距離為標準基數,連線被測量的星系,利用光學望遠鏡巡視宇宙的星圖,繪製和測量三角形的角度,推斷出星系之間的距離。

    以上多種方法都可以測量,為了減少誤差,科學家一般會綜合幾種結果,取一個平均值作為星際中各星系的標準距離上報國際天文學協會認證並向全球公佈。

  • 5 # 擦肩而過的世界

    現在科學家現在測量方法推算出遠星系到地球的距離多少光年誤差很大,首先以地球座標量子糾纏原理,量子傳遞測量遠處星系星球座標才能測算距離多少光年比較正確。測算星系星球誕生時間要實地取樣才能正確,不然用現在測量辦法甚至誤差上億年。高度文明物種~人類測量宇宙星系星球~星之圖提供宇宙飛船航行到實地星球測量比較方便。

  • 6 # 造物主曹黎明

    你這個問題好像有點不對,應該是《科學家怎樣推算出遠星系到地球的距離》才對?你將距離說成了光年,等於自己提問自己答,讓別人都無法回答了!這是因為從地球到遠星系,除了用光年來計算,沒有其它的計算方法,而你所說的“《科學家怎麼推算出遠星系到地球的光年?依據是什麼?》",這不是一個病語嗎?換句話說,遠星系到地球的光年?依據是什麼?當然是光年了,不依靠光年,你推翻天文學家,自己發明創造一種新的計算方法得了?這就猶如過去中央電視臺一檔節目中,請來了易中天和王立群兩位名人,並讓易中天客串主持人釆訪王立群,於是易中天問王立群:“請問:您叫什麼名字?”王立群回答:“王立群。”易中天又問:“王立群叫什麼名字?”王立群不由詫異:“王立群就叫王立群!”臺下頓時一片鬨然大笑!而你問遠星系到地球的光年?依據是什麼?當然是光年了!這不等於易中天問王利群叫什麼名字嗎?而所謂“光年”,是現在天文學家創造出來的計量單位:即光在真空中用去1年的時間所走過的距離,其公式為:距離等於速度再乘以時間,而光的速度,目前有兩個版本:一、太Sunny到到地球需要八分鐘,而每秒為18.6萬公里,二、光速為每秒30萬公里。所以說,目前我們推算遠星系到地球的距離,除了以光年為依據之外,還能依據什麼呢?

  • 7 # 火星一號

    河外星系距離我們都十分遙遠,與我們相距最近的大犬座矮星系也在2.5萬光年之外,所以想要精確測出它們的距離十分有難度。不過,宇宙中有一些特殊的天體以及現象可以幫助我們測出星系的距離。下面簡單介紹一下測量星系距離的三種方法。

    (1)造父變星法

    造父變星是一種非常特殊的恆星,它們的光度會隨著時間呈現出非常精確的週期性變化,並且這個週期的長度和光度之間存在直接的聯絡——光變週期越長,則光度越高。透過測量造父變星的光變週期就能得到它的絕對星等,然後再結合它的視星等,就能計算出距離。在二十世紀初,哈勃就是透過測出仙女座星系和三角座星系中的造父變星的距離,最終才發現了河外星系。造父變星法的測量極限為數千萬光年。

    (2)Ia型超新星法

    一般而言,由於恆星的質量各異,爆發成超新星之後的光度也會有所不同。但Ia型超新星是一種非常特殊的超新星,它們的絕對星等都是相同的,因為它們的形成過程是一樣的。在一個雙星系統中,一顆恆星演化為白矮星,然後它不斷地吸收伴星的物質,質量逐漸增加,直到最終大於錢德拉塞卡極限,從而爆發成超新星。只要在星系中找到這樣的超新星,測出它的視星等,然後再結合它的絕對星等,就能計算出距離。Ia型超新星法的測量極限為數億光年。

    (3)紅移法

    對於數十億光年之外的星系,可以透過紅移法測出距離。根據哈勃定律,遙遠星系都在遠離地球而去,並且退行速度與距離成正比。透過測出星系的紅移值就能計算出它的退行速度,從而計算出距離。

  • 8 # 貴氣凡夫

    主要是兩個辦法,一是地面上的各種天文觀察裝置,主要是大型射電望遠鏡。二是人類發射的各種飛行器取得的觀測引數,然後進行天文資料測算。應當說,人類的推算是基本準確的。否則,也不可能準確的登陸月球及使探測器在遙遠的火星著陸。

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