當(dāng)前位置:探秘志 > 科學(xué)探索 > 正文

145億光年外 大批星系超光速遠(yuǎn)離地球 人類將永遠(yuǎn)失去它們

最遙遠(yuǎn)的星系位于133億光年之外。令人驚奇的是,在哈勃望遠(yuǎn)鏡拍攝的“哈勃極深場”中,有1萬多個這樣的亮點(diǎn)。更加讓人不可思議的是,這張照片所覆蓋的拍攝面積僅為全天區(qū)面積的1270萬分之一,數(shù)以萬計(jì)的星系隱藏在針尖大小的區(qū)域中。這展示了宇宙星系分布的基本情況。

根據(jù)哈勃極深場的數(shù)據(jù),天文學(xué)家估計(jì)在直徑930億光年的可觀測宇宙內(nèi),至少存在2萬億個星系,并且這一數(shù)字還在不斷增長。然而,如果考慮到未觀測宇宙的存在,星系的數(shù)量將從2萬億飆升至至少7萬億。然而,令人遺憾的是,這些星系已經(jīng)失去了與地球文明的因果聯(lián)系。

造成這一現(xiàn)象的原因在于宇宙空間的超光速膨脹。盡管愛因斯坦在狹義相對論中證明了“具有靜止質(zhì)量的物體不可能達(dá)到光速,更不能超過光速”,但宇宙空間本身的超光速膨脹顯然超越了這些公式的約束。

可以將宇宙空間形象地比喻為一個正在膨脹的氣球,星系們就像氣球上的斑點(diǎn)。雖然它們本身不能以超光速運(yùn)動,但隨著氣球本身的超光速膨脹,這些星系們就像搭上了“超光速順風(fēng)車”,間接地開始了超光速運(yùn)動。最關(guān)鍵的是,這個氣球不是勻速或減速膨脹,而是處于加速膨脹狀態(tài)。

因此,對天文學(xué)家而言,距離地球越遠(yuǎn)的星系離地球的速度就越快。它們發(fā)出的光也需要更長的時間才能抵達(dá)地球。

最為重要的是,由于宇宙空間的超光速膨脹,速度是恒定的。光子們只能以每秒三十萬公里的速度飛行,而星系和地球之間的距離也變得越來越長。因此,出現(xiàn)了一個神奇的景象:遠(yuǎn)處星系發(fā)出的光子每前進(jìn)一光年,宇宙空間的超光速膨脹都會讓地球遠(yuǎn)離這批光子10光年甚至更遠(yuǎn)。因此,這批光子永遠(yuǎn)無法到達(dá)地球。

同樣的道理,人類現(xiàn)在發(fā)射的電磁波或未來可能發(fā)射的引力波,也永遠(yuǎn)無法到達(dá)遠(yuǎn)方的星系。因?yàn)殡姶挪ê鸵Σǖ膫鞑ニ俣榷际枪馑,而遠(yuǎn)方星系的退行速度,在宇宙空間膨脹的作用下遠(yuǎn)超過光速。

目前哈勃望遠(yuǎn)鏡能夠看到的最遠(yuǎn)星系是MACCS0647-JD,位于133億光年之外。然而,這個星系的現(xiàn)狀已經(jīng)無法被觀測到,因?yàn)楦鶕?jù)宇宙膨脹的速率,這個星系已經(jīng)退行到322億光年之外。

根據(jù)最新確定的哈勃常數(shù),地球距離145億光年處的宇宙時空正在以超光速膨脹。這意味著只要星系和地球的距離超過145億光年,這個星系將永遠(yuǎn)與人類文明失去聯(lián)系。天文學(xué)家預(yù)計(jì),平均每3年就會有一個星系超過這個距離。

在宇宙誕生138.2億年后的今天,人類文明能夠到達(dá)并聯(lián)系的星系只占可觀測宇宙內(nèi)星系總量的3%。隨著宇宙空間的加速膨脹,這一比例還將不斷下降。

根據(jù)最新的宇宙質(zhì)能分布,科學(xué)界認(rèn)為宇宙將始終處于加速膨脹狀態(tài)。終有一天,地球上的星空將變成一片黑暗,不再有繁星點(diǎn)點(diǎn)。因?yàn)樗行切侵g的距離膨脹速度都超過了光速,它們發(fā)出的光將成為“永遠(yuǎn)在路上”的郵差,只能在漆黑的宇宙中孤獨(dú)地飛行,既照不亮彼此,也照不亮整個宇宙。

科學(xué)探索相關(guān)

郵箱不能為空
留下您的寶貴意見