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亮度超太陽(yáng)100萬(wàn)倍,韋伯望遠(yuǎn)鏡拍到最遠(yuǎn)恒星,刷新哈勃的記錄

在宇宙學(xué)的最前沿,韋伯望遠(yuǎn)鏡和哈勃望遠(yuǎn)鏡再次刷新了最遠(yuǎn)星系和恒星的記錄,讓我們距離宇宙大爆炸又近了一步。

目前最遙遠(yuǎn)的恒星是Urendel,翻譯過(guò)來(lái)叫晨星,它的質(zhì)量是太陽(yáng)的100倍左右,亮度卻達(dá)到了太陽(yáng)的100萬(wàn)倍,不過(guò)也正是因?yàn)槿绱烁叩牧炼,天文學(xué)家才得以發(fā)現(xiàn)它的存在,作為一顆距離地球129億光年的恒星,它其實(shí)本不該被發(fā)現(xiàn),因?yàn)樗鼘?shí)在是太遠(yuǎn)了。

韋伯望遠(yuǎn)鏡之所以能看到它,是因?yàn)樗偷厍蛑g存在一個(gè)前景星系,是這個(gè)星系扭曲了側(cè)后方的時(shí)空造成了引力透鏡,進(jìn)而放大了后方的恒星和星系,因此這顆129億光年外的恒星發(fā)出的光才能飛到地球。

天文學(xué)家計(jì)算后認(rèn)為,Urendel星的亮度本身就有太陽(yáng)的100萬(wàn)倍,而引力透鏡又把它的亮度放大了40000倍,如此一來(lái)它幾乎就是早期宇宙最明亮的恒星了。

和這顆最遠(yuǎn)恒星相似的,還有目前距離地球最遠(yuǎn)的JD1星系,它的光芒被引力透鏡放大了13倍,只有短短3000萬(wàn)歲的JD1星系內(nèi)基本都是稀疏的第一代恒星,亮度基本都不高,如果不是因?yàn)橐ν哥R效應(yīng)放大的光線,韋伯和哈勃也不可能發(fā)現(xiàn)它。

其實(shí)放眼人類的太空探索史,愛(ài)因斯坦的廣義相對(duì)論一直都在被反復(fù)拿來(lái)應(yīng)用,尤其是其中關(guān)于引力的部分,從上世紀(jì)70年代首次采用的引力彈弓加速變軌,到后來(lái)的引力透鏡發(fā)現(xiàn)遠(yuǎn)方星系和恒星,再到目前的引力波探測(cè)揭示宇宙早期面貌,這些成果本質(zhì)上都是對(duì)愛(ài)因斯坦廣義相對(duì)論的小規(guī)模應(yīng)用。

然而廣義相對(duì)論同時(shí)還預(yù)言了蟲(chóng)洞,但天文學(xué)家目前并沒(méi)有在宇宙中找到蟲(chóng)洞存在的證據(jù),除此之外和黑洞性質(zhì)截然相反的白洞也還沒(méi)有蹤跡。

已故物理學(xué)家霍金當(dāng)年認(rèn)為,宇宙中的天然蟲(chóng)洞可能只存在于宇宙早期,即大爆炸發(fā)生后宇宙還炙熱的時(shí)候,當(dāng)時(shí)的宇宙的時(shí)空結(jié)構(gòu)就好像一鍋沸騰的開(kāi)水,里面是因?yàn)楦邷囟虝撼霈F(xiàn)并互相連接的氣泡,這便是蟲(chóng)洞的雛形。

然而隨著宇宙的超光速暴漲,整個(gè)宇宙時(shí)空開(kāi)始迅速降溫并趨于穩(wěn)定,天然蟲(chóng)洞也就失去了存在的條件,到了138億年后的今天宇宙的背景溫度已經(jīng)只剩下3k了,只有在微波頻段才能看到,因此人類目前的宇宙地圖就是微波背景輻射圖。

從哈勃望遠(yuǎn)鏡和韋伯望遠(yuǎn)鏡目前傳回的關(guān)于宇宙邊緣的星系來(lái)看,即使是在幾百億光年的尺度上,我們宇宙的星系分布密度也還是大體一致的,這意味著從地球出發(fā)不論朝哪個(gè)方向飛,我們都會(huì)經(jīng)過(guò)相似的星系,由此天文學(xué)家推斷整個(gè)可觀測(cè)宇宙內(nèi)大約有2萬(wàn)億個(gè)星系,其外很可能還有空間和星系,但分布規(guī)律大體相似。

總的來(lái)說(shuō)

不論是最遠(yuǎn)的恒星還是最遠(yuǎn)的星系,它們都只是天文學(xué)家目前的觀測(cè)極限,而不是宇宙真正的極限,未來(lái)隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步,我們期待能有更多的重大發(fā)現(xiàn),讓我們更深入地理解這個(gè)神秘而美麗的宇宙。

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