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实时焦点:了解宇宙如何运行7(宇宙究竟是如何运作的?)

互联网 | 2023-03-23 09:14:21

哈喽小伙伴们 ,今天给大家科普一个小知识。在日常生活中我们或多或少的都会接触到了解宇宙如何运行7(宇宙究竟是如何运作的?) 方面的一些说法,有的小伙伴还不是很了解,今天就给大家详细的介绍一下关于了解宇宙如何运行7(宇宙究竟是如何运作的?) 的相关内容。


(资料图片仅供参考)

了解宇宙是如何运作的7(宇宙实际上是如何运作的?)

理解宇宙的诞生及其最终命运是揭示其运行机制的重要的之一步。反过来,这需要从大爆炸开始了解它的历史。

插图:描述宇宙膨胀的意境图,其中横坐标表示宇宙演化的时间,对应的空(包括想象中不可观测的部分)之间的维度都用对应的圆形截面表示。左端代表暴胀时期的快速膨胀(注意不成比例),宇宙演化到中期开始加速。微波背景辐射的形成,恒星的形成,星系的形成,WMAP的出现,都是在相应的时间表现出来的。图片来自2006年WMAP新闻发布会。

过去,美国宇航局使用宇宙微波背景探测器(COBE)和威尔金森微波各向异性探测器(WMAP)测量宇宙只有“30万岁”时的辐射,证实了其早期演化的理论模型。随着灵敏度和分辨率的提高,欧洲空局的普朗克天文台在为期两年的巡天中探测到长波天空空达到新的深度,为宇宙最初几个时刻的物理提供了严格的新约束。此外,对引力波在这些初始时刻留下的宇宙微波背景(CMB)上的所谓B模式极化模式的可能探测和研究,将为我们今天观测到的大尺度结构是如何形成的提供线索。

图示:威尔金森微波各向异性探测器(WMAP)捕捉到大爆炸后宇宙微波背景的图像。

哈勃空望远镜和其他天文台的观测表明,宇宙正在以越来越大的速度膨胀,这意味着有一天——在遥远的未来——任何人抬头看夜空只会看到我们的银河系和它的恒星。这些未来的观测者将会发现数十亿其他星系已经消失。推动宇宙分离的力量的起源是一个谜,天文学家将其简称为“暗能量”。这种新的未知成分,约占宇宙质量和能量含量的68%,将决定所有物质的最终命运。确定暗能量的性质及其在宇宙时间中可能的历史,也许是未来十年天文学最重要的探索,也是宇宙学、天体物理学和基础物理学的交叉。

图示:该图表明,宇宙是稳定的还是仅仅是一个长寿泡,取决于希格斯玻色子和顶夸克的质量。直到2012年,兆电子伏加速器和大型强子对撞机的实验数据得到的2σ椭圆仍然允许这两种可能的结果。

如果我们想知道宇宙是如何运作的,那么在空和时间的极端条件下,知道物理定律在黑洞或中子星附近是如何表现的,也是我们必须获得的一个重要谜题。目前,在X射线和伽马射线能量下运行的天文台,如钱德拉X射线天文台、核光谱望远镜阵列、费米γ射线空望远镜和欧洲航天局的XMM牛顿望远镜,正在产生大量关于致密源附近物质状况的信息,这些物质处于地球上无法到达的极端重力场中。

相关天文知识

微波背景是宇宙学中“大爆炸”遗留下来的热辐射。在早期的文献中,“宇宙微波背景”被称为“宇宙微波背景辐射”(CMBR)或“遗留辐射”,是一种充满整个宇宙的电磁辐射。与绝对温标为2.725K的黑体辐射相同..频率属于微波范围。微波背景是宇宙背景辐射之一,是观测宇宙学的基础。因为它是宇宙中最古老的光,可以追溯到复合时期。用传统的光学望远镜,恒星和星系之间的空空间(背景)是黑暗的。

图示:此图列举了不同时期研究这一现象的设备和成果。从上到下分别是彭齐亚斯和威尔逊时期、科贝时期、WMAP时期和眼镜蛇/桑巴时期。

然而,灵敏的辐射望远镜可以探测到微弱的背景辉光,这种辉光在所有方向上都几乎相同,与任何恒星、星系或其他物体都无关。这种光的电磁波谱在微波区最强。1964年,美国射电天文学家阿诺·彭齐亚斯和罗伯特·威尔逊意外发现了宇宙微波背景。这一发现是基于20世纪40年代开始的研究,并于1978年获得诺贝尔奖。

标签: 宇宙

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