著名化学家:70亿光年现巨型星系团

来源:百度文库 编辑:九乡新闻网 时间:2024/05/03 06:17:31

 

  70亿光年现巨型星系团 质量相当800万亿个太阳

          http://www.sina.com.cn  2010年10月15日 07:47  新浪科技
这张图像是由斯必泽红外空间望远镜和位于智利托洛洛山的泛美天文台4米口径望远镜获取的数据合成的。图中,老年星系成员被用黄色圈子圈出,而年轻成员则用蓝色圈子圈出。

  新浪科技讯 北京时间10月15日消息,据国外媒体报道,最近天文学家观测到一个距离地球达70亿光年的巨型星系团。这个庞然大物的质量大约为800万亿个太阳质量,包含数百个星系,这使其成为在如此遥远距离上发现过的质量最大的星系团。

  尽管它的质量如此之大,但要不是注意到了它强大的引力对宇宙微波背景辐射效应造成的扭曲影响,科学家们还不会发现它。根据大爆炸理论,宇宙微波背景辐射(CMBR)是宇宙诞生时产生的辐射残余。大爆炸发生之后,离子和电子形成了宇宙中第一批原子,并辐射出光子,这些光子在接下来的137亿年中穿越广袤的物质宇宙,最终抵达地球上的望远镜而被人看到。当光子穿越大质量星系团时,由于S-Z效应的作用,它将受到影响,从而改变性质。大质量星系团中大量的高能电子与宇宙微波背景辐射的光子碰撞,将其一部分能量传递给后者并使其成为高能光子,这一过程也被称作“逆康普顿散射”。

  利用这种效应,研究人员使用位于南极的南极望远镜(SPT)已经成功找到了几个隐藏的星系团。但这次新发现的这个是其中质量最大的一个,它已经被命名为SPT-CL J0546-5345。

  因为这一大质量星系团极度遥远,因此我们现在所看到的是它在70亿年前的摸样,那时候宇宙年龄只有现在的一半,而我们的太阳系还没有形成。但即便是这时,它的质量已经差不多和附近的后发座星系团相当,而这是我们已知密度最大的星系团之一。在那之后的漫长岁月中,天文学家估计其质量至少已经增长了4倍,这将使其成为宇宙中质量最大的星系团之一。关于这一星系团的研究细节将发表于《天体物理学快报》。

  但是这一星系团也表现出不寻常的一面。其内部充满着已经看不到快速恒星孕育场面的星系,这表明这些星系都已经进入老年。这也说明这一星系团一定是在宇宙形成之后最初的20亿年内便开始成型的。所配的这张图像是由斯必泽红外空间望远镜和位于智利托洛洛山的泛美天文台4米口径望远镜获取的数据合成的。图中,老年星系成员被用黄色圈子圈出,而年轻成员则用蓝色圈子圈出。

  对这样遥远距离上的大质量星系团的观测数据可以帮助研究人员进一步理解暗物质和暗能量是如何影响宇宙结构的形成的。  

102亿光年外发现迄今最遥远星系团(图)

http://www.sina.com.cn  2009年10月26日 09:00  新浪科技
天文学家发现迄今最遥远的星系团

  新浪科技讯 北京时间10月26日消息,据《每日电讯报》报道,科学家发现了迄今为止最年轻,距离我们最遥远的星系簇JKCS041,它距离地球大约有102亿光年,比以前的记录结果远了10亿光年。

  天文学家把美国宇航局收集的X射线数据,与红外光学望远镜的研究结果结合在一起,最终发现了JKCS041。这里他们看到的是宇宙的年龄是现在的四分之一时的情景。星系团是宇宙里的物质在万有引力作用下形成的最大的天体。科学家希望,发现这种早期阶段的星系团,会有助于他们发现更多与宇宙演变有关的事情。布里斯托尔大学天体物理学系讲师本·莫恩(Ben Maughan)博士表示,科学家在考虑星系团存在多长时间才能使那些物质聚集在一起时,获得这项重要发现。

  莫恩博说:“它无疑是这方面最早的例子,这向后扩展了我们希望看到星系团的时间限制。我们可能不会发现比这更加古老的星系团,但是在事情没发生之前,你永远都不能说永不。我们的模型告诉我们,在我们目前正在观察的宇宙时期,能找到的星系团只有一个。如果我们在那个距离发现几十个星系团,这项发现将会引起普遍关注,因为从我们现在的模型来看,那个时期的宇宙根本不可能产生那么多星系团。”

  米兰国家物理学研究所的斯特凡诺·安德烈昂(Stefano Andreon)说:“这个天体距离我们有望发现星系团的距离极限非常近。我们认为,在更早的时候,万有引力根本无法使星系团那么快形成。”今后天文学家将进行更多搜寻工作,以期在极其遥远的宇宙空间发现其他星系团。2006年,天文学家利用英国的红外望远镜发现JKCS041,稍后夏威夷的加拿大-法国-夏威夷望远镜、欧洲南方天文台甚大望远镜和美国宇航局的斯皮策太空望远镜对它的距离进行了测量。

  稍后莫恩对相关X射线数据进行分析,这些数据可证明这次发现的是一个真正的星系团,而不是位于相同视线上的一连串不相连的星系。科学家希望,通过对这个新星系团实施进一步的研究,可以查明这个星系团是否仍在形成之中、它内部的铁等组成元素,以及温度和X射线亮度之间的关系,并将它与周围星系团进行对比。  

  新发现巨大星系团有助了解宇宙骨架(图)

     http://www.sina.com.cn  2009年11月08日 09:44  新浪科技
新发现的巨大星系团

  新浪科技讯 北京时间11月8日消息,据美国太空网报道,天文学家在宇宙遥远区域发现了一个巨大的由此前不被人知的星系构成的星系团,巨大星系团的发现将帮助天文学家了解潜在的宇宙“骨架”。据悉,这个星系团是欧洲南方天文台天文学家马萨尤基·塔纳卡领导的研究小组发现的。塔纳卡表示:“宇宙中的物质分布并不均匀。在距离我们较近的宇宙区域,星系内会形成恒星,星系本身则经常形成星系群和星系团。”

  但与长期以来只在理论上存在的体积更大的结构相比,这些物质群不过只是一个“小不点”。塔纳卡说:“最被广泛认同的宇宙理论认为,物质会在所谓的‘宇宙网’内以更大的规模聚集。星系存在于宇宙网内空隙之间延伸的细丝状地带,形成一个巨大的束状结构。”

  细丝状地带长度达到数百万光年,构成了宇宙的“骨架”。星系在其周围聚集,浩瀚的星系团则在交叉处形成,它们就像是潜伏在那里的巨型蜘蛛,等待“吞食”更多物质。一直以来,科学家便很难解释宇宙如何出现细丝状地带。通常情况下,质量巨大的细丝状结构在距离地球相对较近的区域被发现,有关更遥远宇宙区域也存在这种结构的坚实证据至今一直很少被发现。

  在他们此前拍摄的图片中,塔纳卡领导的研究小组在一个遥远星系团的周围发现了一个巨大结构。在此之后,他们利用两架大型地面望远镜在更多细节上对这个结构进行分析,具体就是指测量地球与星系团内超过150个星系之间的距离,同时获取这个结构的三维图像。研究过程中,他们利用欧洲南方天文台位于智利的甚大望远镜的可见光多目标光谱仪(VIMOS)以及日本国家天文台位于夏威夷的昴星望远镜的暗天体照相机和光谱仪(FOCAS)进行光谱观测。观测结果刊登在《天文学与天体物理学杂志》上。

  借助于观测结果,天文学家确定了这个主星系团周围的一些星系群。研究人员能够辨别出数十个类似这样的星系群,每一个的质量通常是银河系的10倍,有些则可达到1000倍。据他们估计,这个星系团的质量至少是银河系的1万倍。

  观测数据显示,一些星系群已经感受到这个星系团的致命引力,它们将最终被其吞噬。这一发现有助于科学家研究宇宙更为年轻时的星系如何受环境影响。据悉,细丝状结构距地球大约67亿光年,长度至少在6000万光年以上。这个新发现的结构可能进一步延伸,超出塔纳卡等人的探测区域。为此,研究人员计划在未来进行进一步观测,以获取细丝状结构体积的确切数据。  

 南极1.6公里冰下埋数千探测器寻宇宙射线来源

    http://www.sina.com.cn  2010年10月19日 08:34  新浪科技
南极是进行此项研究的最佳场所,因为这里的冰雪异常纯净,几乎完全不含气泡和其他可能影响探测结果精确性的干扰。这是上覆巨厚冰雪层压力的结果

  新浪科技讯 北京时间10月19日消息,据国外媒体报道,深埋在南极洲广袤冰雪之下的一台“望远镜”将有望帮助科学家们确定来自外太空,不断轰击地球的宇宙射线和粒子究竟来自何方。

  在过去的10年间,科学家们一直在奋力设计并建造一个雄心勃勃的实验装置,以便搞清楚是何种机制产生了宇宙射线,以及一种名为中微子的基本粒子,这种粒子难以捉摸,却到处存在。他们将数千台探测器深埋到南极洲冰雪下超过1英里(约1.6公里)深处。当宇宙射线和这种粒子和南极洲冰雪中的原子发生碰撞时,会产生转瞬即逝的蓝光闪烁,这些探测器极度敏感,可以记录下这些闪光。通过对撞击产生的闪光特征的记录,探测器能够锁定它们的运行路径,从而帮助科学家确定它们到底来自银河系中的什么方位。

  尽管这台耗资2.71亿美元,被科学家们称作“冰立方”(ICECUBE)的中微子天文台尚未建成,其最后一批探测器计划今年12月份才会安装到位,但是对其探测数据的分析已经迫不及待地开始了。初步的结果显示大量宇宙射线似乎都来自一个靠近船帆座的天区,这是一个位于南天的星座。长期以来这里便被认为存在一个强辐射源。

  科学家们现在希望当这台设备最终建成之后将帮助他们确定到底是何种机制生成了这些自由穿越于星系之中的高能宇宙射线以及中微子。最近有研究指出星系宇宙射线会对地球气候造成影响,从而改变天气情况和云层状况。宇宙射线是一种以接近光速运行的高能粒子流,它们冲入地球大气层,和空气中的原子发生碰撞,会导致空气中产生电荷,从而诱发闪电和雷暴的发生。

  一直以来,科学界一直认为宇宙射线和中微子产生于超新星爆发或者超大质量黑洞。但是近些年来这种理论开始受到质疑。科学家们现在希望“冰立方”实验能给出一个答案。素比·萨卡尔(Subir Sarkar)教授来自牛津大学,是一位粒子天体物理学家,他领导了参加“冰立方”实验项目的英国团队。他说:“100年前我们就发现了宇宙射线,但是直到现在我们仍然对它的来源一无所知。乍一看,你可能会觉得冰立方是一个疯狂的实验计划。你不是想研究天上吗?可你却把自己埋进地下。但这确实是一种反向追踪其来源路径的新思路。”

  “这一计划真正让人兴奋的地方是对宇宙射线和中微子的研究可以给我们一个看待宇宙的全新视野,并让我们得以窥视之前无法企及的区域。 就目前来说,我们还无法透过黑洞外围厚厚的尘埃和气体带一窥黑洞本身,但是如果这些高能粒子是从这些区域产生的,那么我们将可以经由对这些粒子的研究获取关于这一区域的信息。”

  当宇宙射线中的高能粒子轰击其他物质原子,将产生辐射和中微子。中微子是宇宙中除了光子之外最多的粒子。但是它们却是最难以探测的粒子,因为它们不带电荷,并且几乎没有质量,这意味着它们可以畅通无阻的穿过岩石、金属,甚至人体。在极少的情况下,中微子会撞到原子。这样的结果是产生一种叫作μ子的粒子,这是中微子的一种,以及一种特征蓝光闪烁,探测器可以捕获这种闪烁。

  南极是进行此项研究的最佳场所,因为这里的冰雪异常纯净,几乎完全不含气泡和其他可能影响探测结果精确性的干扰。这是上覆巨厚冰雪层压力的结果,由于设施位于地下1.2英里(1900米)处,上面覆盖的冰雪层很厚。到最终建成时,科学家们计划在这里安装超过5000台光学探测设备,覆盖大约1立方公里的冰雪层。科学家预料这种和中微子的碰撞事件发生概率极低,可能每年只会出现几次,但是自从2006年第一台探测器被埋入地下以来,他们已经探测到了若干次这样的撞击事件。

  此项大型国际合作项目由美国威斯康星大学麦迪逊分校领导,目前参与研究的科学家们正在想办法扩大实验的规模。本周在布鲁塞尔召开的一次会议上,科学家们提出了一个设想,即建立一个覆盖数百英里的探测设备阵列,在冰下普遍放置无线电波探测器,然后研究人员则通过监听无线电波的变化来判断中微子撞击事件的发生。高度敏感的麦克风也可以被用来监听冰层中撞击事件产生的独特声响。  

大型强子对撞机可能已复制宇宙大爆炸后情形

http://www.sina.com.cn  2010年09月28日 07:52  新浪科技

环形隧道内的大型强子对撞机。科学家可能已经在某种程度上复制出宇宙大爆炸后第一时刻的情形。

  新浪科技讯 北京时间9月28日消息,据国外媒体报道,美国布鲁克海文国家实验室资深科学家拉吉-维努帕兰近日透露,欧洲大型强子对撞机可能已经在某种程度上复制出宇宙大爆炸后第一时刻的情形,重新制造出宇宙大爆炸后第一时刻出现的物质。

  科学家认为,这个造价为100亿美元、位于法国和瑞士边境的粒子加速器似乎已制造出“炽热高密度物质”,这种物质存在于宇宙大爆炸后的第一时刻。据报道,欧洲大型强子对撞机的CMS(紧凑缪子线圈)探测器已经看到“全新、有趣的效应”,这些“效应”显示了粒子撞击后所选择的路线。

  维努帕兰介绍说,“物理学家们对欧洲实验室的结果非常激动。”欧洲粒子物理研究所也表示,这些结果和效应与美国布鲁克海文国家实验室利用大型粒子研究设施所取得的研究成果有些类似。实验结果显示,一些粒子以某种方式密切地联系在一起,这种现象在以往的质子碰撞实验中从未见过。维努帕兰表示,“我们非常兴奋。数据显示,这是第一次发现质子拥有量子效应,这一效应在碰撞中得到了加强。”

  不过,科学家们也承认,他们在实验中所观测到的效应是比较模糊的。但是,这些效应可能是回答粒子物理学领域许多重大问题的关键,比如反物质和希格斯-玻色子究竟是否存在等。希格斯-玻色子有时也被称为“上帝粒子”,因为科学家认为,这种粒子从理论上是其他粒子的质量源泉,也是整个宇宙万物的质量源泉。

  欧洲粒子物理研究所发言人詹姆斯-吉利斯表示,实验结果表明,欧洲大型强子对撞机在经历初期断断续续的维修和更新后,已开始正常运转。“到目前为止,我们一直在重温旧的物理学。现在,我们开始迈向全新的领域。”欧洲粒子物理研究所一位资深科学家乔-英坎德拉也表示,即使最新的数据并没有能够立即产生有用的信息,但实验显示大型强子对撞机拥有取得空前发现的能力。

  维努帕兰认为,欧洲粒子物理研究所的实验结果显示,质子极其微弱且通常短暂的量子波动是如何冻结在适当空间中的。这个结果的原理源自爱因斯坦的狭义相对论,而且效果很明显。

  目前,长达17英里(约合27公里)的大型强子对撞机正在以7万亿电子伏特(相当于最高设计能量的一半)的总能量进行粒子对撞实验,科学家希望能够产生出迷你型的宇宙大爆炸情景。科学家们计划,到2013年大型强子对撞机能够达到最高设计能量,即14万亿电子伏特,从而再现宇宙于137亿年前形成时的情景。  

美国科学家称宇宙将在未来37亿年内毁灭

http://www.sina.com.cn  2010年10月12日 09:53  新浪科技
膨胀的泡沫可以“凭空出现”

  新浪科技讯 北京时间10月12日消息,据国外媒体报道,最新一项研究结果表明,膨胀的宇宙不可能是无限和永恒的,宇宙及宇宙万物将在未来37亿年内走向毁灭,短于地球的寿命。

  不过,专家表示,这一研究结论不足为信,因为研究人员选择了一个任意的终点。宇宙形成于大约137亿年前的大爆炸,从此开始加速膨胀。根据标准的宇宙学模型,宇宙最有可能的结局是永远膨胀下去。然而,美国加州大学伯克利分校物理学家拉斐尔·布索(Raphael Bousso)领导的一个研究小组却宣称,根据他们的计算结果,宇宙终将走向灭亡。

  布索和同事在国际著名学术网站arXiv.org中的博客写道,永久膨胀的宇宙学理论存在“测量问题”。永久膨胀是量子宇宙学模型得出的结论,根据这种模型理论,膨胀的泡沫可以“凭空出现”。有些泡沫会膨胀,并永远继续下去,其他则会崩溃,再次消失。这些泡沫的存在状态就像是开水的泡沫一样,突然出现或突然消失,而每一个泡沫就相当于一个宇宙。

  他们强调,在一个永远膨胀的宇宙中,每个可能的事件最终都会发生——不是一次,而是无限次。这样,预测每个事件何时发生就成了一件不可能的事情,例如宇宙像我们人类一样存在的可能性。他们写道:“如果宇宙中的许多观测者无数次买彩票中了奖,那么有人依旧宣称中奖是不可能的,他们的依据又是什么呢?”

  布索的团队试图确定特定时间内存在的泡沫数字以及每个泡沫中“观测者”的数字,以提出相比生活在一个宇宙中的观测者的相对频率,生活在另一个宇宙中的观测者的相对频率。但是,“测量问题”使得计算这种值变得根本不可能。据布索和同事介绍,避免这种谜团的唯一途径是引入所谓的“截断点”(cut-off point),从而有助于解决这个谜团。

  他们表示,通过引入“截断点”,宇宙有一半的几率会在未来37亿年走向灭亡。澳大利亚国立大学斯壮罗山天文台的天体生物学家查尔斯·林尼韦弗(Charles Lineweaver)博士说,仅因为统计学方面的原因,布索的研究小组可能正在带来一场灾难。他表示,为了寻求找到一个更好的统计学解决方案,布索及其同事对宇宙结局做出了一个错误的结论。

  林尼韦弗说:“由于问题不会出现在他们的计算上,所以他们得出了一个结论,宣称宇宙一定会走向毁灭。布索对宇宙平均寿命的估计是基于指定时间,因为只有你引入截断点以得到一个合理的可能性时,这一切才会发生。它是一个可能被过于看重的统计学手法。”  

研究显示物理定律可能并非全宇宙通用(图)

http://www.sina.com.cn  2010年09月07日 02:02  新浪科技
图注:这是类星体PKS 1127-145的X光图像,它距离地球约100亿光年 版权:美国宇航局

  新浪科技讯 北京时间9月7日消息,据国外媒体报道,澳大利亚新南威尔士大学的物理学家研究显示,一个名为微细结构常数的物理学常数在不同的宇宙方向上存在细微的差 异,它或许将颠覆一种我们深信不疑的观点,那就是物理定律“放之宇宙皆准”。有关研究论文刊登在美国《物理评论快报》(Physical Review Letters)上。

  宇宙学中有许多具有争议性的话题,其中一个便是:为什么一些最基本的宇宙常数似乎偏好生命现象,从而创设了那些恰好适合生命成长的环境出来?微 细结构常数(常用α表示)便是这样的一个例子。这是一种电磁耦合力常数,其数值大约等于1/137.0359。如果α的值增大或减小4%,宇宙中的恒星将 不能够产生碳和氧,这样的结果便是宇宙中将不可能出现今天我们看到的生命景象。但是一项最新研究却显示了其中更加复杂的机理。科学家们发现,α的值在不同 的宇宙方向上,在数十亿年前,存在轻微差异。具体来说,其值在北半球天空稍小,而在南半球天空稍大。对此的一种可能解释是:微细结构常数可能在空间中存在 连续的变化,而其变化都对生命的存在意义重大。

  来自澳大利亚新南威尔士大学的物理学家约翰?韦伯(John Webb)和他的合作者调阅了两架望远镜的观测数据,以便研究微细结构常数(α)与空间变化之间的关系。他们使用的望远镜包括位于北半球夏威夷莫纳克亚山 顶的凯克望远镜(口径10米),以及位于南半球智利的欧洲南方天文台甚大望远镜(口径8米)。研究人员利用这些世界上最强大的望远镜对超过100个类星体 目标进行了观测。类星体是一种距离极为遥远但是亮度极大的天体,其强大的能量来自于其内部的黑洞。

  通过对类星体的光谱测量,研究人员可以获得其电磁辐射在高红移情况下的频率数据,通过这些数据我们可以得出其距离数值,比如距离地球大约100 亿光年。这些古老的光线在穿越茫茫太空时,会经过一些古老的宇宙尘埃云,其中一些波长的光线就被吸收,通过对光谱吸收线的分析,科学家可以分析出这些尘埃 云的化学成分。

  对这些尘埃云化学组成的分析将使研究人员得以进一步推算当时微细结构常数α的值,因为α本身便是对两个带电微粒之间电磁力作用大小的描述。作为 一种电磁力的耦合常数,α的值也和自然界的另三大基本力常数相似:强核力、弱核力以及引力。微细结构常数的物理学意义,其中最重要的一点,便是决定了原子 核对其外侧电子的束缚力大小。

  通过对南天、北天两架望远镜观测数据的对比,研究人员发现了一个奇怪的现象,那就是:南天获取数据推算出的α值要比目前所知的值大大约10万分 之一,而北天获取的数据推算出的α值则要比目前的值小大约10万分之一。这些“偶极”模型数据的统计学误差计算显示其“事发偶然”的可能性仅有大约 1/15000

  这一结果让韦伯和他的同事们非常震惊,因为这和1999年发布的精密测量数据结果是冲突的。当时的研究人员使用的是位于北半球的凯克望远镜,那 时候他们就已经注意到这样一个奇怪的现象,那就是:所观测的类星体距离越远(意味着年代越久远),α的值就越小。因此当科学家们利用智利的大型望远镜在南 半球进行观测时,他们也认为会出现一样的结果。但是数据却显示α的值出现了相反的增长趋势,这让他们措手不及,困惑不已。当他们终于排除了一切外来干扰和 误差的可能性之后,他们意识到他们看到的是α值在南天和北天的数值差异现象。

  因此,如果说科学家们仅仅使用了一个半球的望远镜进行观测,那么他们会注意到α的值具有时间上的变化,而当他们使用另一个半球的望远镜进行对比 观测时,他们会发现α的值还具有空间上的变化。这一发现具有重大意义,首先一点,它颠覆了一种我们深信不疑的观点,那就是物理定律“放之宇宙皆准”。这一 发现同时也与“爱因斯坦等效原理”不符,其结果暗示我们所处的宇宙可能要比我们原先设想的大得多,甚至可能是无限的。目前,科学家们将组织更精细的实验来 验证这一发现,并且看看微细结构常数上去的的进展是否能带领科学家们达到对于我们的宇宙的更深层次理解  

俄科学家称原子撞击实验可创造时空裂缝

http://www.sina.com.cn 2008年02月09日 09:35  信息时报

  时报综合报道 日本动画《多啦A梦》中叫孩子们兴奋雀跃的时光机,可能快成真!全球科学家正密切期待今年5月在瑞士进行的原子撞击实验,两名俄罗斯数学物理学家相信实验可创造时空裂缝,届时未来人类或会光临我们的世界。

  欧洲核子研究组织正在日内瓦建造大型强子对撞器,它重逾3.8万吨,位于瑞士与法国边境地底100米的一条27公里长的环形隧道里,是历来最强大的原子撞击器。

  根据爱因斯坦广义相对论,庞大物质或能量将可扭曲围绕它的时空,甚至大得足以令时间折迭,造成穿越现在和未来的虫洞。不过,英国的考克斯博士质疑两位俄国学者的看法。他说:“大气上层的宇宙射线撞击产生的能量,远较我们所能创造的多。它们已存在五十亿年,但从来没有时间访客降临呀。”    

    131亿光年外发现迄今最遥远星系(图)

       http://www.sina.com.cn  2010年10月22日 07:18   
哈勃望远镜拍摄的照片,展现了星系UDFy-38135539。左图中,被红圈圈起来的暗淡白点就是UDFy-38135539。这个星系发出的光需要131亿年才能抵达地球,每秒穿行距离为18.6万英里(约合30万公里)。发出光线时,当时的宇宙只有6亿岁。艺术概念图,呈现了大爆炸后不久诞生的星系。为了寻找最为古老的遗骸,古生物学家的挖掘深度越来越深。与他们一样,天文学家也试图让目光回到距今更为遥远的时代,观测非常年轻的宇宙,也就是第一批恒星和星系形成之时的宇宙。                            哈勃望远镜率先发现了这个星系并确定它的身份,欧洲南方天文台的天文学家利用超灵敏的甚大望远镜证实了“哈勃”的发现。

  新浪科技讯 北京时间10月22日消息,据国外媒体报道,天文学家发现了宇宙中最古老并且最为遥远的天体——一个距离地球异常遥远的星系,从这个星系发出的光需要131亿年时间才能抵达地球。借助于欧洲南方天文台位于智利的甚大望远镜,天文学家证实这个星系是迄今为止观测到的最为遥远的恒星、气体和尘埃团。

  这个星系距离地球非常遥远,科学家对其观测时,它所处的宇宙正值幼年时期,年龄在6亿岁左右或者说当前年龄的4%。巴黎空间天体物理学研究所的尼科尔·尼斯瓦德巴博士表示:“发现迄今为止最为遥远的星系本身就是一件令人非常兴奋的事情,这一发现对天体物理学家研究具有非常重要的意义。这是我们第一次确切地知道,自己正在观测一个消除了雾影响的星系。这种雾充斥着非常早期的宇宙。”

  每当天文学家将目光聚焦遥远星系,就等于他们将自己带到过去。光从附近恒星抵达地球需要几年时间,从遥远星系发出的光则需要在宇宙中穿行数十亿年,才能抵达地球。这个星系被命名为“UDFy -38135539”,是哈勃太空望远镜于2009年发现的。借助于位于南半球的甚大望远镜,欧洲天文学研究组织证实了这个星系的年龄。

  研究遥远星系面临较大难度。在其所拥有的数百万颗恒星发出的光抵达地球时,星系看上去很小很暗淡。由于波长因宇宙的膨胀被拉长——这种现象被称之为“红移”——绝大多数暗淡的光线处于红外光谱。除此之外,在这个星系所处的时代,宇宙并不是完全透明,充斥着氢雾,进一步增加了观测难度。欧洲研究小组对UDFy -38135539进行了16个小时的观测,而后对观测结果进行为期两个月的分析,分析结果刊登在《自然》杂志上。

  巴黎天文台的马特·列纳尔特博士说:“借助于ESO(欧洲南方天文台)的甚大望远镜,我们证实此前使用‘哈勃’发现的一个星系是迄今为止在宇宙中观测到的最为遥远的天体。功率强大的甚大望远镜允许我们测量这个暗淡星系与地球之间的距离。我们发现,在对它进行观察时,当时的宇宙还不到6亿岁。”

  研究报告合著者、杜伦大学的马克·斯文班克博士表示,这个古老星系发出的光不够强烈,无法清除氢雾的影响。他说:“UDFy-38135539的附近一定存在其他星系,亮度可能比它低,质量也没有它大。在它们的帮助下,UDFy-38135539周围的太空才变成透明态。如果没有其他星系所发出光线的额外帮助,不管这个星系亮度有多高,都将陷入周围的氢雾中,让我们无法观测到它的存在。”

  宇宙是大约137亿年前发生的大爆炸形成的。大约3亿年之后,恒星和星系开始形成。太阳形成于大约50亿年前,地球上第一次出现生命大约是在37亿年前。斯文班克说:“在两年前的一次维护过程中,宇航员为‘哈勃’安装了更为强大的照相机,能够拍摄宇宙更深处的照片。科学界获取了‘哈勃’得到的数据并第一次确定UDFy-38135539的暗淡程度。但这需要得到证实,在16个小时的观测之后,我们做了这项工作。”

  斯文班克称:“当你深入研究‘恒星考古学’的时候,你会发现银河系出现的第一批恒星中有些的年龄在100亿岁至130亿岁之间。其他遥远星系能够告诉我们银河系如何开始以及我们最终如何出现。我们的太阳只有50亿年历史,我们很想知道太阳是如何形成的。”

  在大爆炸后不久,宇宙还是一个寒冷而不透明的所在,这个昏暗的时代被形象地称之为“黑暗时代”。几亿年后,第一代恒星和星系产生的强紫外线逐渐消除宇宙中的氢雾。此时,“黑暗时代”已经走到尽头,随后进入所谓的“宇宙复兴”时代。

  天文学家试图了解黑暗时代何时以及如何结束。为了做到这一点,他们需要观测最为遥远的天体。这是一种挑战,只有借助于地球上最大的望远镜以及极为谨慎的观测策略才能奏效。对于此次的发现,一个令人吃惊的地方就是UDFy-38135539发出的光似乎还没有达到强烈到足以清除氢雾的程度。斯文班克指出,一定有其他星系存在于UDFy-38135539附近,它们的亮度可能比它低,质量也没有它大。在它们的帮助下,UDFy-38135539周围的太空才得以变得透明。如果没有其他星系光线的额外帮助,不管UDFy-38135539亮度有多高,都将陷入周围的氢雾之中,以至于我们无法探测到它的存在。  

十二个著名宇宙黑洞:星系中心隐匿超大黑洞

http://www.sina.com.cn  2010年11月18日 09:43  新浪科技

  新浪科技讯 北京时间11月17日消息,据国外媒体报道,黑洞是宇宙中最令人捉摸不透的神秘天体。现在让我们盘点一下宇宙中最著名的几个黑洞候选目标。

  1.天鹅座X-1双星系统

                                   天鹅座X-1双星系统

  这张照片是天鹅座X-1双星系统的X射线照片,这是科学家们第一个怀疑是黑洞的天体。照片由美国宇航局马歇尔空间飞行中心的一个小组于2001年5月23日拍摄。

  2.天鹅座X-1的无线电波段图像

天鹅座X-1的无线电波段图像

  这是一张天鹅座X-1的无线电波段图像,打叉的位置标示出黑洞的位置。图像左侧(东侧)是一团稠密的气体云,属于星际尘埃物质。天鹅座X-1中的黑洞发出的强大喷流已经在这些气体云中吹出了一个“气泡”,向黑洞的北侧和西侧(右侧)膨胀。

  3.最强大黑洞喷流

                                                        最强大黑洞喷流

  借助欧洲南方天文台的甚大望远镜以及美国宇航局钱德拉X射线空间望远镜的数据,天文学家们发现了一个迄今已知最强大的黑洞喷流。这一黑洞吹出了一个一个巨大的炽热气泡,直径达1000光年。这比任何其他微类星体要大上两倍,能量则要高出数十倍。这一黑洞属于一个双星系统,可以从这张艺术想象图上看到它们的样子。

  4.星系核心隐藏超大质量黑洞

                                        星系核心隐藏超大质量黑洞  这张艺术想象图表示显示的是一个核心隐藏有一个超大质量黑洞的星系。这个隐藏的黑洞正发出射电喷流。一项由美国宇航局喷气推进实验室(JPL)理论天体物理学家大卫·伽罗法罗(David Garofalo)领导的最新研究显示反向旋转的黑洞将可能产生更多剧烈的气体喷流。这项研究对于了解星系随时间的演化过程具有重要意义。 5.超大质量黑洞附近时空发生扭曲                                      超大质量黑洞附近时空发生扭曲

  这张图像是一幅艺术想象图,显示在星系中心一个超大质量黑洞附近时空发生的扭曲效应。黑洞会吞噬周遭的暗物质,其速率取决于其质量大小以及其周围暗物质的丰度。

  6.年轻的黑洞

                                                   年轻的黑洞

  这张图像显示的是一个年轻黑洞。最近美国宇航局斯必泽空间望远镜便发现了两个类似的遥远天体,它们是周遭没有尘埃的类星体。

  7.星系中心存在超大质量黑洞

                              星系中心存在超大质量黑洞

  这张图像显示一个星系中心存在一个超大质量黑洞。图中可以看到星系的旋臂呈现黄色和白色,而其中的那个超大质量黑洞则向垂直方向爆发出了强大的喷流,在图上呈亮黄色。

  八、精确测量黑洞距地距离

                                        精确测量黑洞距地距离  一个国际天文学家小组近期首次精确测量出了地球到一个黑洞的距离。  9.呈黄色的氢气云                                                          呈黄色的氢气云

  在图像左侧可见一团看上去呈黄色的氢气云。而在右侧,这里发出的蓝光显示星系中心正在孕育一个超大质量黑洞。氢云在这张图像上呈现黄色。

  10.大型星系

                                                     大型星系

  这张图像中的大型星系属于钱德拉X射线天文台一份研究中涉及的9个大型星系之一。其中心部位隐匿着一个超大质量黑洞。

  11.半人马座A星系

                                                     半人马座A星系

  这是我们银河系的近邻:半人马座A星系,其中心存在一个巨大的黑洞,它正在吞噬和半人马A发生碰撞的另一个较小的星系。

  12.被抛射出去的黑洞

被抛射出去的黑洞  这是一张哈勃空间望远镜图像,红圈中的天体可能是一个被抛射出去的黑洞。  

   科学家首次发现银河系外行星 体积为木星1.25倍

       http://www.sina.com.cn  2010年11月20日12:39  中国新闻网

  中新网11月20日电 德国科学家在最新一期的《科学快讯》杂志上指出,他们在一颗起源于银河系外的恒星附近发现了一颗新行星。这是人们首次发现起源于银河系之外的行星,这一发现可能会对目前人类关于行星的形成和留存的理解发起挑战。

  据香港《大公报》报道,这颗银河系外行星体积是太阳系中最大的木星的1.25倍,距离地球2000光年。这个行星名为HIP 13044b,至于它环绕的恒星则名为HIP 13044。它们据信属于赫米恒星流(Helmi stream),即60亿至90亿年前银河系吞噬迷你星系后残留的天体。

  德国马普天文所的雷纳?克莱门表示:“这个发现令人非常兴奋。这是天文学家们首次在一个源于银河系外的恒星附近探测到一颗行星。因为距离遥远,迄今为止,我们还没有探测到类似的行星。”

  这颗行星环绕的恒星的生命已经快走到尽头,它已经经历了恒星演化中的红巨星时期,该恒星正在不断收缩并且燃烧其内部的氦气。在这个时期,它可能会消耗掉其内部的行星。

  在过去15年,天文学家在银河系内发现接近500枚行星,它们全属太阳系外行星,但全都位于银河系,无一在银河系外发现。  

欧洲航天局拍到仙女座星系照片 闪烁如霓虹(图)

http://www.sina.com.cn  2011年01月06日16:41  中国新闻网                       仙女座是距离银河系最近星系。
             在欧洲航天局拍摄的照片中,仙女座星系灿如霓虹。

  中新网1月6日电 据英国媒体报道,最近欧洲天文学家用两台太空望远镜,合成拍摄了一张距离银河系最近星系的奇异照片,它们看上去就像一组闪烁的霓虹灯。

  距离银河系最近的是仙女座星系,与银河系类似,它也是由数千亿颗行星构成的漩涡状星系,犹如一个在空中发散开的车轮状焰火。

  因为仙女座星系距离地球250万光年,因此我们现在看到的仙女座景象还发生在人类出现以前。

  欧洲航天局在去年圣诞节拍摄了这两张照片,通过合成后于5日公布。

  这两张照片是装有热跟踪装置的赫歇尔红外线望远镜与牛顿太空望远镜合作拍摄的,牛顿太空望远镜通过发射X射线观测宇宙。

  这个图景在地球上是不可能看到的,因为在太空中发射的X射线与红外线都被地球大气层吸收了。但当深夜最远星球可用肉眼观测时,人们是可以在正常光线下看到仙女座星系的。

.pb{}.pb textarea{font-size:14px; margin:10px; font-family:"宋体"; background:#FFFFEE; color:#000066}.pb_t{line-height:30px; font-size:14px; color:#000; text-align:center;}/* 分页 */.pagebox{overflow:hidden; zoom:1; font-size:12px; font-family:"宋体",sans-serif;}.pagebox span{float:left; margin-right:2px; overflow:hidden; text-align:center; background:#fff;}.pagebox span a{display:block; overflow:hidden; zoom:1; _float:left;}.pagebox span.pagebox_pre_nolink{border:1px #ddd solid; width:53px; height:21px; line-height:21px; text-align:center; color:#999; cursor:default;}.pagebox span.pagebox_pre{color:#3568b9; height:23px;}.pagebox span.pagebox_pre a,.pagebox span.pagebox_pre a:visited,.pagebox span.pagebox_next a,.pagebox span.pagebox_next a:visited{border:1px #9aafe5 solid; color:#3568b9; text-decoration:none; text-align:center; width:53px; cursor:pointer; height:21px; line-height:21px;}.pagebox span.pagebox_pre a:hover,.pagebox span.pagebox_pre a:active,.pagebox span.pagebox_next a:hover,.pagebox span.pagebox_next a:active{color:#363636; border:1px #2e6ab1 solid;}.pagebox span.pagebox_num_nonce{padding:0 8px; height:23px; line-height:23px; color:#fff; cursor:default; background:#296cb3; font-weight:bold;}.pagebox span.pagebox_num{color:#3568b9; height:23px;}.pagebox span.pagebox_num a,.pagebox span.pagebox_num a:visited{border:1px #9aafe5 solid; color:#3568b9; text-decoration:none; padding:0 8px; cursor:pointer; height:21px; line-height:21px;}.pagebox span.pagebox_num a:hover,.pagebox span.pagebox_num a:active{border:1px #2e6ab1 solid;color:#363636;}.pagebox span.pagebox_num_ellipsis{color:#393733; width:22px; background:none; line-height:23px;}.pagebox span.pagebox_next_nolink{border:1px #ddd solid; width:53px; height:21px; line-height:21px; text-align:center; color:#999; cursor:default;}