宇宙究竟有多大?距地150萬公里韋伯望遠鏡,傳來的照片使人絕望

天空之城 2022/07/24 檢舉 我要評論

你是否在 凝視夜空的時候也有過這樣的疑惑,那就是 宇宙到底有多大呢?

事實上,這個問題至今都無解,因為以咱們的科技發展程度和宇宙的膨脹速度, 人類無法站到上帝視角觀察宇宙的大小或者形狀。

不過, 當人類把望遠鏡對準夜空的時候,就注定了這場探索永不停歇。

此前,美國NASA發布了距離地球150萬公里的 韋伯望遠鏡首批彩色照片,讓人感到絕望。

那麼,韋伯望遠鏡到底在更深的宇宙中發現了什麼呢?

韋伯望遠鏡帶你洞悉宇宙黎明

對天文觀測領域不感興趣的人,看到韋伯望遠鏡的時候可能還要愣一下,甚至在想是不是名字打錯了,不應該是 「哈勃望遠鏡」嗎?這也情有可原,畢竟 著名的「鴿王」韋伯望遠鏡是在2021年年末才發射的,其服役時間沒多久。

而人類的老朋友 哈勃望遠鏡就不一樣了,它從 1999年順利升空之后,已經為我們傳回了許多張宇宙照片。它拍攝的 極深場圖像當中就有諸多美麗的星點,這里面可能還包括了 132億年前就誕生的古老星系

不過轉眼已經二十多年過去,哈勃也到了退休的年紀了,而咱們今天要說的韋伯望遠鏡會接替它的位置,繼續充當人類的「深空之眼」。

別看韋伯望遠鏡在制造和發射的過程中,總是莫名其妙的延期,但是自從發射之后還是非常「勤快」的。這不, 此前它就將它自己在150萬公里之外拍攝的照片傳了回來。

首先咱們來看看這張 類似于「哈勃極深場圖像」的照片,這是韋伯望遠鏡拍攝的第一張全彩照片,其中這些閃閃發光的星點可不是某一顆恒星,而是 龐大的星系

據悉這個 星系團的名字叫做SMACS 0723,它與地球之間的距離大概是 46億光年。如果你將這張圖片放大就會發現,每一個光點當中可能包含了大量的星系。

除了這張圖片之外,韋伯望遠鏡還拍攝了 史蒂芬五重星系、南環星云和船底座大星云等等,當這些宇宙深空的圖像被一一公布之后,大家都被它們的美所吸引了。

原來在 宇宙的更深處,真的藏著這麼多的美麗的圖景。以 船底座大星云為例,它距離地球大約7600光年,是天空當中最大、最亮的星云之一。

不過人們在觀賞這些美麗的宇宙圖片時,不禁又開始了深思,那就是宇宙到底有多大,如果單從韋伯望遠鏡傳回來的圖片來看,那確實太讓人絕望了。

宇宙的廣闊超乎想象

過去人們總愛將自己比作螻蟻,而將宇宙看成一個巨人。但是隨著探索的深入,我們就發現, 人類根本算不上是螻蟻,頂多是宇宙巨人體內一個難以發現的 微生物罷了。

或許你覺得人類從上世紀開始的宇宙探索已經有了成就,可能用不了百年, 我們就能到宇宙的邊界,丈量一下這家伙到底有多大。

但實際上這真的是想太多了,因為其實 我們引以為傲的探索戰績,不過是在家門口打轉罷了。再加上此次韋伯望遠鏡傳回的照片,就更是證明了這一點,為什麼這麼說呢?

以韋伯望遠鏡傳回的那張星系團的照片為例,由于 它和我們之間的距離是46億光年左右,所以我們看到的景象應該是它很久之前發出的,或者可以說 我們看到的是該星系團46億年前的模樣。

而在46億年之前, 太陽系才剛從一個巨型星際分子云當中 坍縮出現,地球在此時也許還尚未形成。

其次,在這張圖片當中還有許多 造型奇特的「星點」,它們看起來十分的扭曲,有一定的弧度。這些奇怪的星系之所以表現出了和周圍的與眾不同,是因為 它們本就是「虛影」。

愛因斯坦曾經在 廣義相對論當中預言過,宇宙當中的大質量天體會導致附近的時空出現畸變,而當光線經過這些區域的時候也會彎曲。

因此這張圖片上那些帶有弧度的星系,其實是更遙遠星系光線路過SMACS 0723星系團之后被彎曲的表現。

這樣來看的話, 這張照片當中那些被扭曲的星系,可能來自宇宙更深處,并且它們的年齡可能也更加的古老。

那麼韋伯望遠鏡帶我們看見 宇宙的盡頭了嗎?

很顯然,并沒有,雖然 它相對哈勃望遠鏡距離地球更遠、性能也更好,但是依舊無法看見宇宙的盡頭。

從某種角度上來說,就算人類未來迎來了科技大爆炸,能夠制造出更厲害的深空望遠鏡,我們也 無法去丈量宇宙的大小。

這是因為 宇宙從來就沒有給人類看清楚它的機會,聽起來可能有些殘酷,但是事實就是如此。

在人類眼中奔跑得最快的光, 于宇宙尺度下運動的時候都像是一個遲暮的老人,它的速度遠遠趕不上宇宙膨脹的速度。

所以,你以為光照亮了宇宙的邊界,卻不知道這個邊界之外可能還有著無盡的范圍。

更不用說,如果按照許多科學家對 宇宙微波背景輻射圖的觀察來看,這其中有 異常分布的斑點,可能正代表著在 宇宙之外依舊存在「宇宙」。

換句話說,不僅地球它在太陽系中有諸多的行星兄弟姐妹,宇宙之外也有許多的宇宙,它們擁擠在某個巨大的空間當中, 邊界甚至會相互嵌套

因此,哪怕人類得知了現在所處的宇宙有多大,更多的問題也會接踵而至,比如 假如宇宙有邊界,那麼邊界之外又是什麼呢?

不過, 韋伯望遠鏡拍攝的圖片雖然從某種角度給我們澆了一盆冷水,但是人們依舊希望它能在 未來帶給我們更多的驚喜。

那麼韋伯望遠鏡到底有什麼特殊之處?它又在哪些方面超越了哈勃望遠鏡?

造價昂貴韋伯望遠鏡

如果按照 原計劃來看,韋伯望遠鏡應該與 2007年發射,而事實上它墨跡了十幾年才順利升空。

這期間, 造價預算也跟火箭升空一樣上漲,初始預算僅僅 5億美元的韋伯望遠鏡,到了2019年時,總預算已經追加到了 97億美元。

光是從造價上來看,韋伯望遠鏡就比哈勃望遠鏡貴多了。

不過這麼多錢也不是白花的,因為 它與專注觀察可見光波段的哈勃望遠鏡不同,韋伯的視力更好,可以看到波長更長的中紅外波段。

并且咱們從韋伯這面 金光閃閃的六邊形反射鏡就能看出, 它的口徑是哈勃的6倍以上,而口徑大小對望遠鏡的觀測能力來說有多重要大家都明白。

不過需要注意的是,韋伯望遠鏡的質量卻不如哈勃重,它只有6.2噸左右,而哈勃則有11噸。

值得一提的是, 韋伯望遠鏡安置的地方也很關鍵,它在距離地球大約150萬公里的拉格朗日L2點上,這是地球與太陽星城的穩定體系中存在的平衡點之一, 可以盡量規避太陽輻射對其造成的影響。

要知道韋伯望遠鏡 對于工作環境的溫度要求還是非常高的,如果溫度過高,它的鏡片也會發射出紅外線,從而發導致無法準確觀測到來自宇宙深處的微弱紅外光。

因此,這一位置能夠有效地讓它遠離太陽,出色地完成工作。

就讓我們一起期待, 韋伯望遠鏡在未來能夠給我們傳回更多的照片,帶我們一覽宇宙深處的瑰麗之景。雖然那里可能是人類終其一生都無法抵達的地方,但是看一看也能當做是去過了。

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