科学家终于彻底搞明白为什么夜晚是黑的

煎蛋网 2016-10-18 16:19 干货 来源:思达派 查看原文

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每当我们凝视夜空的时候,我们都觉得它像一块镶嵌着闪亮星星的漆黑空间。这种现象被称作奥伯斯佯谬,虽然它出现在16世纪,但至今依旧引发着一些争议。它提出的问题是:如果宇宙真的无限而永恒,那么为什么我们看到的不是一模一样的明星,夜晚看到的是漆黑的夜空而非明亮的天空呢?

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现代解释认为宇宙有限,它有年龄并且正在越来越快地扩张。根据爱德文·哈勃在1929年的观察,宇宙的扩张使得遥远明星的光变成了人类肉眼看不见的颜色。

但根据发表在《天文物理期刊》上的一项新研究,天文学家们也许终于能够解决这个争议了几个世纪之久的问题。

天文学家们先前估计人类可观测宇宙的范围内包含一千亿个星系。新研究通过估计附近星系和宇宙最远边缘星系的密度,再次检查了这一数据。由于光的速度有限并且能够花数十亿年的时间到达地球,因此他们还回顾了宇宙的年轻时代。

荷兰莱顿天文台的Christopher Conselice带领着其他三位天文学家们,开始了他们的研究。他们发现在他们回顾的那个年代,星系的密度有所增加。这很重要,因为星系经常合并并随着时间的流逝而增大。(以我们的银河系为例,它就正在与仙女座星系碰撞的进程中。)

但等到星系的密度增大到一定值之后,就会下跌。研究人员们总结道:“人类的观察并未到达最小的星系。我们知道在我们目前可观测宇宙的范围之外,还存在着更多小星系。”

通过探索他们看到的比率,并假定有东西遮住了他们的视野,他们认为先前对可观测宇宙内星系的数量有误,宇宙中应该有2万亿个星系而非先前预估的一千亿个。

该团队表示:“这个问题并不是好奇导致的一时兴起,它还联系着宇宙学和天文学其它很多问题。”是什么将这些星系藏了起来,这又让我们回到了奥伯斯佯谬。

研究人员们表示关于奥伯斯佯谬的大多数解决方法都分成了两个阵营:第一个解释了恒星和星系的消失方式;第二个,他们解释了为何许多恒星和星系存在但我们从地球上看不到。

最受欢迎的观点是,宇宙扩张有看不见的星系红移,它结合着宇宙有年龄和可观测到的大小出现。但Conselice及其同事推进了一步,给这个谜题新增了另外一个答案。

他们认为气体和尘埃吸收了在宇宙中漂移的光(该观点早就被抛弃,因为科学家们原本认为这种解释会让黑暗的天空问题变得更糟糕),这以过程扮演了一个变黑角色。

基本原理是,恒星的无限场会无限加热气体和尘埃,直到其也像恒星一样明亮为止。

研究人员们认为遥远但数量有限的星系发出来的可见光被气体和尘埃吸收了一部分,接着这些光以红外线和紫外线波长等人类肉眼看不见的形式被重新释放出来。

在下个十年左右,地球和太空里会有越来越多灵敏的望远镜,研究人员们希望能够利用这些测试他们的理论能否站得住脚。

Conselice在NASA的一个新闻发布会上说道:“想到宇宙中还有百分之九十的星系等待着人类去研究,这真是令人难以想象。”

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