夜空異常:天文學家發現多出一倍的宇宙背景光來路不明

天空之城 2022/08/05 檢舉 我要評論

除去日月星辰和遙遠的星系,夜空看上去是一望無際的黑暗。但這是一個錯覺,是因為人類肉眼視力的局限。整個可觀測宇宙實際上沉浸在一種雖然非常微弱,但確實可以通過儀器測量出來的背景光中。

ESO / Digitized Sky Survey 2

這里說的背景光指的就是可見光,而不是微波背景或紅外背景什麼的。可以理解為是宇宙中各種發光天體發出的光混合在一起形成的淡淡輝光。

但最近天文學家卻發現,宇宙可見光背景的實際亮度可能比之前認為的要高出一倍。一半可見光可以用恒星、星系和塵埃氣體等解釋,但另一半卻來路不明。

獲得這一發現的是曾經探測過冥王星,如今已進入太陽系外圍的新視野探測器。

要測量宇宙可見光背景非常不容易,因為從地球上觀測,宇宙可見光背景會被太陽系塵埃反射光淹沒。太陽系塵埃的反射光就是所謂的黃道光,是散布在太陽系內的細小粒子反射太陽光形成的。

想要獲得理想的宇宙可見光背景觀測環境,就要飛出太陽系的核心區域,到遠方去,到太陽系塵埃反射光影響小的地方去。而2015年飛掠過冥王星的新視野探測器目前正好處在這樣一個較為理想的位置上。

為了獲得宇宙可見光背景的精確值,天文學家用新視野探測器的遠距離勘測成像儀,對一塊包含了極少恒星和星系的宇宙背景進行了拍攝。對此我們可以理解為,新視野拍攝的是有史以來最黑暗的天空。

在對這片天空的圖像進行處理,消除有限光源影響,以及探測器本身可能帶來的干擾后,天文學家得到了被認為是有史以來最精確的一個值。但結果令人吃驚,這個值高出了此前多年地面觀測值的一倍。

如果測量中沒有存在未被排除的干擾,那麼這個數值就意味著宇宙可見光背景中的光,有一半是來路不明的。

新視野的觀測靈敏度遠高于以往從地球表面進行的觀測,但高出一倍,這樣大的差異卻無論如何也是說不過去的。

為了解釋這種難以解釋的差異,天文學家提出了一些觀點。一種觀點認為,這些額外的背景光是流浪恒星發出的。流浪恒星是指那些在星系之外孤獨漂流的恒星,通常是被星系甩出來的。但宇宙間真的有那麼多流浪恒星漂浮在星系之間的浩瀚空間中嗎?

另一種觀點認為,宇宙中可能存在許多看不見的小星系。這些星系過于昏暗,以至于用最好的望遠鏡也看不到。如果是這樣,那麼詹姆斯·韋布空間望遠鏡也許可以看到。我們可以拭目以待。

而第三種可能是,我們確實在研究中忽略了某種干擾。這種干擾可能來自探測器本身,也有可能來自銀河系的塵埃。銀河系塵埃的反射光也許會在某種程度上導致這種結果。但目前對銀河系塵埃的反射光的認知還很有限,究竟是不是它產生的影響,以及這種影響是如何發生的,都還是個未知數。

看來要找到真正的原因,也只能繼續觀測和研究了。但科學也正是在這樣不斷發現異常、理解異常的過程中進步的。

搶先看最新趣聞請贊下面專頁

用戶評論