宇宙有多大?( 二 )


如果使用这种描述方法,那么你可以说这些遥远的星系的距离大约是红移值Z=7.9,天文学家们立刻就会明白你所说的距离尺度 。
3 最遥远的天体

宇宙有多大?


最遥远的天体
这张图像中间部位那个不太显眼的红色模糊光点事实上是一个星系,这是人类迄今所观测到的最遥远天体 。美国宇航局哈勃空间望远镜拍摄了这张照片,这一星系存在的时期距离宇宙大爆炸仅有4.8亿年 。
这一星系的红移值约为10,这相当于距离地球315亿光年 。看起来这一星系似乎非常孤单,在它的周围没有发现与它同时期的星系存在 。这和大爆炸之后大约6.5亿年时的情景形成鲜明对比,在那一时期,天文学家们已经找到大约60个星系 。这说明尽管这短短2亿年对于宇宙而言仅仅是一眨眼的功夫,但是正是在这一短暂的时期内,小型星系大量聚合形成了大型的星系 。
但是这里需要指出的是,天文学家们目前尚未能完全确认这一天体的距离数值,这也就意味着其实际距离可能要比现在所认为的更近 。在美国宇航局的下一代詹姆斯肺げ占渫毒捣⑸渖找蕴娲毒抵埃蒲Ъ颐嵌冀坏貌辉谑莶蛔愕那榭鱿陆泄浪恪?/p>4 最遥远的距离
宇宙有多大?


最遥远的距离
天文学家能够观测到的最遥远的光线名为“宇宙微波背景辐射”(CMB) 。这是抵达地球的最古老的光子,它们几乎诞生于宇宙大爆炸发生的时刻 。在大爆炸发生后的短时间内,宇宙非常小,因此相当拥挤,物质太过稠密,以至于光线无法长距离传播 。
但在宇宙诞生之后大约38万年之后,宇宙已经变得足够大,光线第一次可以自由地传播 。这时发出的光是我们今天所能观测到的最古老的光线,是宇宙的第一缕曙光;它存在于宇宙的每一个方向,无论你把望远镜指向哪个方向,都可以观测到它的存在 。宇宙微波背景辐射就像一堵墙,我们最远也只能看到墙这一侧的风景,但是却绝无办法穿墙而过 。
那么这些最初的宇宙之光怎么变成微波了呢?这还是因为宇宙的膨胀 。随着宇宙的膨胀,当时发出的光波波长被逐渐拉长,经历如此久远的时间(137亿年),它们的波长已经被拉伸到了不可思议的程度 。随着宇宙膨胀冷却,现在这一辐射的剩余温度大约仅有-270摄氏度,也就是著名的3K背景辐射 。这种辐射的分布显示出惊人地各向同性,各处的差异小于10万分之一 。
而如果有朝一日人类终于能够制造出高灵敏度的中微子探测器,那么我们将终于可以突破宇宙微波背景辐射设置的那堵墙,而看到其背后中微子出现时的情景,即所谓的“宇宙中微子背景” 。和光子不同,对中微子而言,一般意义上的物质几乎是透明的,它们可以轻而易举地穿过地球,穿过太阳,甚至穿过整个宇宙 。正是因为这一特征,一旦我们能够解码中微子中携带的信息,我们将能回溯到宇宙大爆炸之后仅数秒时的情景 。

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