來源:hao123百家號 時間:2022-03-31 12:51:55
人類對宇宙的觀測能力已經(jīng)非常強大,足以觀測到幾十甚至一百多億光年以外的天體。不過,在如此遙遠的距離之下,人類能夠觀測到的也只有巨大的星系、很難觀測到更小的天體了。不過最近,美國宇航局宣布,他們觀測到了一顆迄今為止最遙遠的恒星,令人驚嘆。
早在一周之前,美國宇航局就興致勃勃地宣布,他們將在當?shù)貢r間3月28日宣布一條“史詩級”的發(fā)現(xiàn),其發(fā)現(xiàn)者就是著名的哈勃太空望遠鏡。
這條消息一經(jīng)公布,就引起了全世界天文愛好者的關(guān)注。主要原因有兩點:雖然詹姆斯·韋布太空望遠鏡已經(jīng)升空,但還沒有正式進行觀測,哈勃的觀測能力依然是最強大的,它的“史詩級”發(fā)現(xiàn)一定可以震驚世界;還有就是,32歲的哈勃在去年多次宕機,險些報廢,如今竟然“老當益壯”,再次取得驚人發(fā)現(xiàn)。
可以說,這個消息吊起了許多人的胃口,我昨天也向大家做了預告。今天,我像美國宇航局一樣準時,如約兌現(xiàn)自己的諾言。
可以說,美國宇航局夸下的“海口”確實被圓上了,因為這項發(fā)現(xiàn)的確驚人。在官網(wǎng)上和即將出版的最新一期《自然》雜志上,他們介紹了這次發(fā)現(xiàn):宇宙中最遙遠的恒星!
我們知道,由于光速的限制,最遙遠的恒星就是我們能看到的最古老的恒星。所以,這次的發(fā)現(xiàn)不僅彰顯了人類的天文觀測能力,更是讓我們看到了極其遙遠的宇宙歷史,這對于人類來說意義非常重大。從這一點上來說,稱它為“史詩級”的發(fā)現(xiàn)的確不過分!
根據(jù)觀測,這一次發(fā)現(xiàn)的恒星距離我們大約128億光年,也就是說,它形成于宇宙大爆炸的僅僅9億年之后!我們前不久剛介紹過,那個時候宇宙還沒有完全結(jié)束再電離期(這段時期被稱為“宇宙的黎明”)。因此,發(fā)現(xiàn)者們給它起了一個名字——Earendel,這是英國古語中表示晨星的詞語,用來形容它非常貼切。
判斷Earedel的距離并不是難事,我們知道,宇宙中的天體都在遠離我們,這就會導致紅移的現(xiàn)象。通過紅移值(Earedel為6.2),就可以計算出它和地球的距離。
據(jù)觀測,Earendel是一顆非常巨大的恒星,其質(zhì)量達到了太陽的50倍左右,亮度更是達到了太陽的100萬倍!根據(jù)它的尺寸,天文學家相信,這顆恒星應(yīng)該屬于藍超巨星。
Earendel的發(fā)現(xiàn)打破了以前的紀錄,并將其遠遠甩在身后。此前人類已知最遙遠的恒星也是哈勃發(fā)現(xiàn)的,名字叫做Icarus。Icarus距離我們94億光年,比Earedel近了1/3左右,體積也不如Earedel那么大,不過也是一顆藍超巨星。
(圖片說明:藍超巨星藝術(shù)圖)
盡管哈勃已經(jīng)觀測到了130億光年以外的星系,但星系畢竟比恒星大得多,也亮得多。這就好像你能看到遠處的一棵樹,卻無法看清其中的一片樹葉一樣。那么,在128億光年以外,天文學家到底是如何發(fā)現(xiàn)一顆單獨的恒星的呢?
原來,除了強大的哈勃望遠鏡之外,他們還利用了一個著名的天體物理學現(xiàn)象——引力透鏡效應(yīng)。引力透鏡效應(yīng)是愛因斯坦廣義相對論中引申出來的理論,指的是遙遠天體發(fā)出的光在通過另一個巨大天體時,會被引力扭曲、抵達地球,就像凸透鏡(放大鏡)一樣。通過這個手段,我們就可以放大一個天體的視覺尺寸,從而看到前所未有的細節(jié)。
(圖片說明:引力透鏡效應(yīng)示意圖)
如果沒有引力透鏡效應(yīng),人類是不可能發(fā)現(xiàn)這兩顆恒星的。根據(jù)美國宇航局的天體物理學家Jane Rigby的說法,在一個距離我們600萬光年的巨大星系團的引力作用下,這顆巨大的恒星被放大了數(shù)千倍,這才讓我們有了將它分辨出來的機會。
更重要的,是Earedel的身份。根據(jù)哈勃望遠鏡的數(shù)據(jù),這顆恒星有可能是宇宙中的第一代恒星!要知道,我們的太陽,已經(jīng)是宇宙中的第三代恒星了。比它更古老的,是第二代恒星,它們在銀河系內(nèi)也廣泛分布。然而,在此之前,人類從來沒有觀測到第一代恒星。
(圖片說明:人類尚未觀測到宇宙中的第一批恒星)
第一代恒星誕生的時間非常早,所以距離我們也非常遙遠,這本身就給我們造成了巨大的困難。另一方面,第一代恒星都像Earedel這么大,甚至更加巨大。越大的恒星,壽命越短,所以它們很快就爆炸、消失了。因此,多年以來,人類觀測到的最遙遠、最古老的恒星,也只是第二代恒星。
Earedel也是如此,它的壽命應(yīng)該也只有幾百萬年的時間。也就是說,盡管我們今天看到了它在128億年前發(fā)出的光,但實際上的Earedel也已經(jīng)在128億年前就死掉了。
據(jù)推測,Earedel可能不是單獨存在的,它有可能處于一個雙星系統(tǒng)中,并且很可能是其中的主星,也有可能它處于一個數(shù)量更多的恒星系統(tǒng)中。
(圖片說明:Earedel可能處于一個雙星系統(tǒng)中)
總之,它如今早就已經(jīng)消失了,我們可以期待著看到它在未來的某一天發(fā)生超新星爆發(fā)的畫面?zhèn)鞑サ降厍?,讓我們觀測。此前天文學家觀測到的最遙遠的超新星爆發(fā),距離我們大約120億光年,不知Earedel何時能夠刷新這個紀錄。
不過,它最好別馬上就爆炸,因為天文學家還想對它進行更多的研究。哈勃望遠鏡能做的極限也就是這樣了,不過韋布望遠鏡的觀測能力是哈勃的100倍,如果它能夠?qū)aredel進行觀測,天文學家將會獲得更多的信息,比如它的尺寸、溫度等等信息,還可以更好地觀測它的母星系。
研究人員發(fā)現(xiàn),Earedel的母星系也和我們平時看到的漩渦星系完全不同,這個古老的星系非常小,而且外形也比較詭異。關(guān)于這個星系的更多秘密,我們也只能期待韋布給出答案了。和Earedel一樣,這個古老的星系如今很有可能已經(jīng)消失了。宇宙中的星系碰撞非常常見,它可能已經(jīng)和其他星系融為一體了。
天文學家不僅期待著韋布對Earedel進行深入的觀測,還希望它能夠發(fā)現(xiàn)更加遙遠的恒星。宇宙最古老的秘密,或許就蘊藏在它們體內(nèi)。
#哈勃太空望遠鏡#
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