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人類已知的宇宙有多大,直徑930億光年(仍不斷膨脹)

人類對宇宙的認知還只是滄海一粟,就算是科技較為發達的現在也無法確切的知道整個宇宙有多大,目前有科學家推算出宇宙是一個直徑約930億光年的球體,而且還在不斷地膨脹 ,不斷變化的數值也讓人難以估量宇宙有多大。

人類已知的宇宙有多大:直徑約930億光年

目前地球上沒有任何一個人能夠知道宇宙有多大也根本不會知道宇宙外面是什麼,它或許是無限的,也或許它確實擁有某種邊界,也就是說如果你旅行的時間足夠長,你最終 將回到你出發的地方,就像在地球上那樣,類似在一個球體的表面旅行。 我們都知道宇宙年齡有138.2億年,那是不是宇宙的大小就是138.2億光年呢?答案是否定的。

宇宙是在不斷膨脹的,它的膨脹速度可以以任何速度進行,甚至是超越光速。 這就意味著我們所能觀測到的最遠的天體事實上遠比它們實際來的近。 隨著時間流逝,宇宙不斷的膨脹,最後所有的星球都會越離越遠,最後可能在地球上都再也看不到星星了。

但是人類所在的地球,卻是能夠觀測到宇宙的,們所能觀察到最遙遠的星系距離我們的距離達到了460多億光年。 也就說整個直徑是930億光年,這也許就是宇宙有多大的答案,但是它會一直不斷的變動。

我們看到的都是過去的星星

這張照片是美國宇航局哈勃空間望遠鏡獲得的最深邃的影像之一。 科學家們讓哈勃望遠鏡對準天空中的一小塊區域進行長時間的曝光——長達數月,盡可能地捕獲每一個暗弱的光點。 文中上圖是局部的放大,完整的圖像是下面這幅圖,其中包含有1萬個星系,從局部放大圖中,你可以看到一些星系的細節。 當你看著這些遙遠的星系,你可能沒有意識到自己正在遙望遙遠的過去,你所看到的這些星係都是它們在130億年前的樣子,那幾乎是時間的盡頭。

如果你更喜歡空間的描述,那麼這些星系離開我們的距離是300億光年。 宇宙處於不斷的膨脹之中,但與此同時科學家們對於宇宙尺度的測量精度也在不斷提高。 他們很快找到了一種絕佳的描述宇宙中遙遠天體距離的方法。 由於宇宙在膨脹,在宇宙中傳播的光線的波長將被拉伸,就像橡皮筋被拉長一樣。

光是一種電磁波,對於它而言,波長變長意味著向波譜中的紅光波段靠近。 於是天文學家們使用“紅移”一詞來描述天體的距離,簡單的說,就是描述光束從天體發出之後在空間中經歷了多大程度的膨脹拉伸。 一個天體的距離越遠,當然它在傳播的過程中光波 波長被拉伸的幅度越大,光線也就越紅。 如果使用這種描述方法,那麼你可以說這些遙遠的星系的距離大約是紅移值Z=7.9,天文學家們立刻就會明白你所說的距離尺度。

最遙遠星係與地球的距離

這張圖像中間部位那個不太顯眼的紅色模糊光點事實上是一個星系,這是人類迄今所觀測到的最遙遠天體。 美國宇航局哈勃空間望遠鏡拍攝了這張照片,這一星系存在的時期距離宇宙大爆炸僅有4.8億年。 這一星系的紅移值約為10,這相當於距離地球315億光年。 看起來這一星系似乎非常孤單,在它的周圍沒有發現與它同時期的星系存在。

這和大爆炸之後大約6.5億年時的情景形成鮮明對比,在那一時期,天文學家們已經找到大約60個星系。 這說明儘管這短短2億年對於宇宙而言僅僅是一眨眼的功夫,但是正是在這一短暫的時期內,小型星系大量聚合形成了大型的星系。

但是這裡需要指出的是,天文學家們目前尚未能完全確認這一天體的距離數值,這也就意味著其實際距離可能要比現在所認為的更近。 在美國宇航局的下一代詹姆斯·韋伯空間望遠鏡發射升空以替代哈勃望遠鏡之前,科學家們都將不得不在數據不足的情況下進行估算。

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