發(fā)布時(shí)間:2025-10-26閱讀(3)
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現(xiàn)代天文學(xué)告訴我們,宇宙起源于138億年前的一場(chǎng)奇點(diǎn)大爆炸。
爆炸瞬間誕生了空間和時(shí)間,隨后物質(zhì)迅速擴(kuò)張,在上千萬(wàn)年間的時(shí)間里逐漸冷卻下來(lái),它們合成了各種基本粒子,又在之后的數(shù)億年內(nèi)緩慢演變,這兩個(gè)星系大約形成于宇宙誕生后3.5億年和4.5億年,成為了目前為止人類(lèi)找到的最古老的星系。
第一個(gè)星系來(lái)自于巨型星系團(tuán)Abell 2774的外圍區(qū)域,第二個(gè)是紅移值約為12.5的星系GLASS-z12,它們的質(zhì)量都非常小,波長(zhǎng)變短,頻率會(huì)升高,反之當(dāng)物體遠(yuǎn)離觀測(cè)者時(shí),頻率就會(huì)降低,同時(shí)波長(zhǎng)變長(zhǎng)。
物體運(yùn)動(dòng)的速度越快,多普勒效應(yīng)就越明顯。 在可見(jiàn)光中,紅色的頻率最低波長(zhǎng)最長(zhǎng),藍(lán)色的頻率最高,波長(zhǎng)也就最短。因此,當(dāng)哈勃發(fā)現(xiàn)了星系的紅移特征時(shí),光子在在爆炸發(fā)生后38萬(wàn)年內(nèi)無(wú)法自由飛行,所以目前來(lái)說(shuō)科學(xué)家對(duì)大爆炸時(shí)的初期狀態(tài)其實(shí)是一無(wú)所知的。
大爆炸后的1036秒左右宇宙發(fā)生了暴漲,即在極短的時(shí)間內(nèi),宇宙從一個(gè)點(diǎn)以超光速擴(kuò)張到了極大的范圍,,導(dǎo)致氫燃料消耗的速度就更快,壽命更短,有些只有千萬(wàn)甚至百萬(wàn)年的時(shí)間。這就使得我們目前很難在宇宙中找到第一代恒星。
GLASS-z12在光譜中異常明亮,科學(xué)家猜測(cè)它有可能就是第一代恒星。也有部分人認(rèn)為可能是GLASS-z12的質(zhì)量比較大,所以才展現(xiàn)了異常明亮的光譜,要進(jìn)一步確定細(xì)節(jié),還需要韋伯望遠(yuǎn)鏡繼續(xù)觀測(cè)。
古老的星系往往距離地球很遙遠(yuǎn),而距離我們?cè)竭h(yuǎn)的星系遠(yuǎn)離地球的速度就越快,所以從那里而來(lái)的光在空間膨脹的過(guò)程中逐漸從可見(jiàn)光被拉長(zhǎng)到紅外光,這時(shí)要觀察到它們的難度不亞于在近地軌道找地球表面的一個(gè)硬幣。 為了完成這類(lèi)艱巨的任務(wù),韋伯望遠(yuǎn)鏡付出了不少的努力。
負(fù)責(zé)在紅外波長(zhǎng)觀察宇宙的是中紅外儀器,它具有極高的靈敏度,能夠捕捉到遙遠(yuǎn)深空中的微弱熱量。不過(guò)望遠(yuǎn)鏡自身儀器就會(huì)散發(fā)熱量,要保持高靈敏度就必須降溫,于是韋伯望遠(yuǎn)鏡被設(shè)計(jì)在了位于地球100萬(wàn)英里的拉格朗第二日點(diǎn),隱藏在行星和巨大的遮陽(yáng)板后。 經(jīng)過(guò)精心設(shè)計(jì),此時(shí)韋伯望遠(yuǎn)鏡自身的溫度已經(jīng)能夠保持恒定在零下223攝氏度。不過(guò)還不太夠,中紅外儀器需要更低的溫度。
因此韋伯望遠(yuǎn)鏡安裝了一個(gè)低溫冷卻器,低溫冷卻器更像是一個(gè)復(fù)雜的冰箱,制冷劑在管道系統(tǒng)中冷卻,然后通過(guò)儀器泵傳送以保持低溫。 實(shí)際運(yùn)行時(shí),韋伯望遠(yuǎn)鏡的溫度只有零下266攝氏度,只比絕對(duì)零度高了7攝氏度,韋伯望遠(yuǎn)鏡不是首個(gè)停在拉格朗第二日點(diǎn)的探測(cè)器,但卻是人類(lèi)有史以來(lái)最強(qiáng)大的宇宙之眼。
如果想知道深空中有什么, 那就讓韋伯望遠(yuǎn)鏡朝那里看看吧。 |
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