本文目录一览:
- 1、宇宙的秘密
- 2、宇宙都有哪些鲜为人知的小秘密?
- 3、宇宙的奥秘的资料
- 4、宇宙生命之谜中有什么说明方法?
宇宙的秘密
宇宙是个多维空间,有许多星星,包括恒星,行星,彗星,小行星,矮行星,宇宙尘埃,宇宙射线,星云,星系,暗物质和暗能量等组成,很复杂。
宇宙很大,而且正在膨胀。宇宙中可能存在外星人哦。呵呵
宇宙都有哪些鲜为人知的小秘密?
银河系核心处的恒星诞生数量少于已知星系平均值
在宇宙空间中分布的各大星系,就像是不同形状、不同大小的宇宙岛,它们中的每一个运行系统都包含了尘埃、气体、恒星系,以及神秘的暗物质。众所周知,地球、太阳系和银河系之间存在被包含和包含的关系,而我们所在的银河系与宇宙中的其他宇宙岛相比,不仅是人类对其赋予了更特殊的角色,就连星系本身也呈现出了一些不同于其他星系的特征。
超大型阵列无线电图像下的银河系中心,中央分子区湍流环境抑制恒星形成。
比如,在银河系的CMZ(核心中央分子区)中,存在着一直难以直接探测到的热气体。这便是为什么我们的星系所散发出的亮度,仅仅是某些星系的几千分之一。相信大家对银河系中心的超大质量黑洞人马座A*并不陌生,而这些热气体的形成,正和围绕在该超大质量黑洞(SMBH)周围的恒星形成过程有关。
随着人类观测技术的进步,我们了解到超大质量黑洞的存在几乎是所有较大质量星系的共有特征。而在这些黑洞的周围,同时还存在着可供大量恒星形成的气体和尘埃等物质。然而,根据我们目前的探测数据来看,银河系核心中央分子区内恒星的诞生数量,明显低于已知星系恒星诞生数量的平均值,科学家们长时间以来都为此而感到疑惑。
SOFIA成功捕获银河系核心的清晰影像
终于,红外下的银河系核心图像被清晰捕获,而图像中的“拱门星团”包含了银河系范围内恒星最密集的区域,而其中光度达到太阳100万倍以上的“五重星团”,也在图像中呈现了出来。并且,银河系中心与这两个星团之间的距离,都是在大约100光年左右。
SOFIA捕获的清晰图像,将帮助我们揭开该区域内超大质量恒星的形成过程。
该数据的获取主要得益于拥有超强红外探测功能的SOFIA,它可不是一个普通的天文观测工具,更被称为目前世界上最大的机载望远镜。虽然,在银河系的核心区域中,的确存在着很多我们人类尚未了解的奥秘,而大家目前最关注的问题之一,便是该区域中恒星的形成过程。
图的左右两部分分别为拱门星团和五重星团,后者以最先发现的五颗恒星命名。
虽然,银河系核心(中央分子区)内所拥有的尘埃和气体量级,明显比其他星系更多。但在此处诞生的超大质量恒星却很少,只达到了预估数量的十分之一左右。由于我们的地球本就在银河系中,再加上地球和岩心之间本就有灰尘和气体的存在,这导致观测的难度进一步加大,我们很难弄清这一现象的本质原因到底是什么。
在此之前,由于可见光被银河系核心区域存在的尘埃云和瓦斯等物质阻挡,导致我们无法进一步研究这个诞生恒星的源头区域。而SOFIA则可以直接跳过地球的大气层,我们不需要借助太空望远镜来观测银河系的核心区域。简而言之,SOFIA能够观测到银河系中心的温暖物质,不像其他望远镜那样无法捕获到红外光波长。
恒星如何在银河系的核心区域中诞生
之前我们一直很疑惑,一些质量超大的恒星,为什么总是在一个比较狭小的区域里密集诞生。而在星系内更广阔的周围空间中,却很少会形成此类质量较大的恒星。而SOFIA所捕获的这些整体图像和细节图,则为我们研究这一特殊现象提供了重要线索。
并且,我们还可以通过银河系中心区域恒星的诞生过程,更好地理解其他距离更遥远的星系中的相关信息。毋庸置疑,通过SOFIA获取的银河系核心红外图像,成为了迄今为止我们从未见过的银河系中心图像。它就像是一副拼图中缺失已久的关键部分,因为它的出现,让我们与这副完整拼图之间的距离更近了。
银河系核心的伪彩色红外图像,该区域中恒星的形成速率与银河系盘相差不大。
SOFIA呈现出的细节图中,较为详细地揭示了五重星团附近的整体结构,更表明了该区域中可能已有一部分恒星诞生。而在拱门星团附近发现的那些温暖物质,则很可能是下一批恒星形成的重要预示。当然,完全掌握银河系中心区域的恒星形成过程,我们还需要借助望远镜的更多观测。
事实上,银河系的核心,很可能本就是星系范围内最极端的特殊区域。所以,我们还需要收集那些尚未发现的关键信息,比如,银河系核心存在的复杂磁场。虽然其磁场强度并不大,但其中所分布的密集分子云、强大重力井、湍流,乃至高温环境,都可能会影响星系中心处的恒星形成过程。
图示信息为实时数据下的银河系3D磁场,存在区域性的增强和减弱特征。
银河系核心处的恒星形成速率与哪些因素有关
或许不少人并不了解,在一些早前的研究中就已经证实,我们银河系核心位置恒星的形成速率,并不比银河系盘中更快(几乎相等)。虽然,银河系核心处会受到更大外部压力,而银河系盘中的区域所受到的压力则相对很小。但是,由于核心处的温度很高、且存在湍流,所以,那里的恒星形成存在被环境抑制的现实情况。
截至目前,对于银河系核心处恒星形成速率极低的问题,我们还需要更多进一步的观察数据。但我们可以确定的是:该区域中能形成多少恒星,并不只是取决于那里含有多少可供恒星形成的尘埃和气体,因为它们诞生的环境本就拥有特别复杂的性质。而核心处的超大质量黑洞,恒星的形成速率,以及银河系本身的演化,它们之间存在着密不可分的关系。
而且,科学家们已花费了数十年的时间来研究银河系的核心区域,目的就是为了确认这个特殊区域中的恒星形成速率到底和哪些因素有关。而我们对星系中恒星的形成方式和原因有了足够了解,便有利于揭开恒星、恒星所在星系在整个宇宙史中的完整演化过程,乃至我们能对地球、太阳系和银河系的未来预知多少。
恒星形成速率低并不是银河系核心存在的唯一难题
事实上,银河系核心区域所包含的可形成恒星物质,占据了整个星系的80%左右,也就是说这个区域按道理应该产生的恒星数量是很庞大的。但从科学家们的长时间观测数据来看,银河系核心区域的恒星形成速率,实际上呈现出了减缓的趋势。并且,银河系核心区域实际诞生的恒星数量,仅大约为理论模型预测数量值的十分之一。
虽然,银河系每年新增的质量大约为1.2倍太阳质量,但这其中由恒星诞生所提供的部分却仅为0.1倍太阳质量。而且,银河系的核心不仅存在恒星诞生率反常的问题。与此同时,位于银河系中心的超大质量黑洞人马座A*,也是该区域难解的神秘存在体。
相对更为安静的人马座A*,会在吞噬质时发出大约比平时高400倍的高能辐射。
在超大质量黑洞人马座A*的周围,围绕着一圈直径大约为10光年的“材料环”。虽然黑洞的增长与其周围存在的这个“材料环”密切相关,但至今我们也没弄清这个环是何时、以及如何出现在人马座A*身边的。而且,即便人马座A*在很多时候都比较安静,但它也会逐渐吞噬这些物质,而这个环结构也可能会在之后的时间里彻底消失。
正如宇宙中的所有其他存在体一样,不管是银河系和位于银河系中的所有物体,还是银河系之外的其他宇宙构成部分。它们的存在都不是一层不变,而是随着时间的递进而开始生命周期中新的演化阶段。而我们人类能够做的就是用自己的智慧,奋力追赶上它们的变化,并从中得到重要启示,然后获取到所有我们需要的关键信息。
宇宙的奥秘的资料
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宇宙的定义是地球大气层以外的空间和物质。在宇宙中,地球是目前人类所知唯一一颗有生命存在的星球。
宇宙的创生:
爆炸之初,物质只能以中子、质子、电子、光子和中微子等基本粒子形态存在。宇宙爆炸之后的不断膨胀,导致温度和密度很快下降。随着温度降低、冷却,逐步形成原子、原子核、分子,并复合成为通常的气体。气体逐渐凝聚成星云,星云进一步形成各种各样的恒星和星系,最终形成我们如今所看到的宇宙。
不断膨胀:
暗能量占据宇宙全部物质的74%,它是宇宙加速膨胀的推手。宇宙的膨胀进程处于两种相克的力量平衡之中,如同阴阳相克。其中的一种力量是引力,它们的作用使膨胀减速,而另一种强大的反制力量则是暗能量,它使宇宙加速膨胀。而现在看来,暗能量胜出了。宇宙中可见物质远远不足以把宇宙连成一片,如果不是存在一种神秘而不可见的物质,星系早就分崩离析。科学家把这种看不见的神秘物质称为“暗物质”。
加速膨胀:
研究人员计算出目前的宇宙膨胀速度,即所谓哈勃常数,约为73.2公里/(秒·百万秒差距)。每百万秒差距相当于326万光年,因此一个星系与地球的距离每增加百万秒差距,其远离地球的速度每秒就增加73.2公里。这意味着,在98亿年内,宇宙天体间的距离将扩大一倍。
宇宙的结局:
热力学定律不会让宇宙获得永生,新的恒星无法继续形成时,宇宙抵达热寂平衡点,宇宙的状态如同诞生之初的那一碗汤状时空。热寂是热力学上的终点,整个宇宙任何一处的温度都仅仅比绝对零度高一些,这意味着没有东西会幸存下来。少部分科学家认为,宇宙结局如果是大坍缩,所有的物质最终都会变成原子状态,再经过一次偶然的量子涨落,新一轮的大爆炸又形成了,下一个宇宙诞生
宇宙生命之谜中有什么说明方法?
追根溯源,构成所有生命的物质,都源于137亿年前的那一次大爆炸,准确地说并不是爆炸,因为这和我们平时见到的爆炸是不同的,这是虚空中无声的一次绽放。为何我们可以得知那场爆炸发生在137亿年前?
一切始于宇宙大爆炸
这是因为虽然爆炸过去了很久,但是爆炸残留的信号,却依然能被精密的仪器捕捉到,我们据此得知,在遥远的过去发生了什么。
正是那次爆炸,构成我们身体和周围所有物质的电子、中子、质子从虚空中产生出来。初次之外,还产生了很多中微子、光子、正电子,但是正电子随后和电子发生了湮灭,只余留少量电子,数目跟构成原子核的质子和中子大致相同。
根据大爆炸理论,在爆炸发生大约0.01秒的时间内,宇宙温度大约是一千亿摄氏度,远远高于恒星的温度,随着温度降低,大约在14秒后下降到了30亿摄氏度,此时中子和质子开始合并,构成了氢原子核和氦原子核,然后又经过了几十万年,宇宙的温度和密度都在下降,这些原子核可以逐渐地跟电子相结合,这就构成了氢原子核氦原子,最终这些气体受到引力作用不断凝聚,变成了如今宇宙中的恒星以及星系。
恒星的“尸体”构成了生命的基石
宇宙中的恒星温度很高,在高温作用下,发生了一系列化学反应,最终产生了硅、镁、铁等物质,并不断随着恒星走向“暮年”,而被抛到太空中,分散在宇宙的各个角落,这让原本只有氢和氦的宇宙变得绚丽多彩,这也是任何生物构成的物质基础。
幸运的是,太阳系的第三颗行星,距离太阳不远不近,表面因为重力吸附了一层气体,这些气体中的部分气体,比如臭氧,又恰当地将太阳光中的紫外线过滤了。加上地表丰富的水分,最终进行了一系列复杂的化学物理反应,让DNA和RNA能够自发地不断复制下去。
水是生命之源,它从哪来?
但地球上哪来这么多水,却成了一个谜,根据人类观测到的现象,彗星的彗尾是彗星接近太阳后表面融化的水汽造成的,而包裹太阳系的奥尔特星云,里面拥有大量的彗星,因此有人猜测,正是源源不断的彗星撞到了地球上,地球才产生了很多水,而水是像我们一样的生命产生的必要条件之一。
但这些终究是猜测,毕竟人类有记载的历史仅仅只有几千年,这在宇宙演化的尺度中根本不值一提。但我们到底来自何方呢?答案也有很多,是那次大爆炸,是恒星死亡的碎片,是遥远的彗星,这些答案并不确定,但却都有可能。我们,是宇宙之子。