亮度超太阳100万倍,韦伯望远镜拍到最远恒星,刷新哈勃的记录
在宇宙学的最前沿,韦伯望远镜和哈勃望远镜再次刷新了最远星系和恒星的记录,让我们距离宇宙大爆炸又近了一步。
目前最遥远的恒星是Urendel,翻译过来叫晨星,它的质量是太阳的100倍左右,亮度却达到了太阳的100万倍,不过也正是因为如此高的亮度,天文学家才得以发现它的存在,作为一颗距离地球129亿光年的恒星,它其实本不该被发现,因为它实在是太远了。
韦伯望远镜之所以能看到它,是因为它和地球之间存在一个前景星系,是这个星系扭曲了侧后方的时空造成了引力透镜,进而放大了后方的恒星和星系,因此这颗129亿光年外的恒星发出的光才能飞到地球。
天文学家计算后认为,Urendel星的亮度本身就有太阳的100万倍,而引力透镜又把它的亮度放大了40000倍,如此一来它几乎就是早期宇宙最明亮的恒星了。
和这颗最远恒星相似的,还有目前距离地球最远的JD1星系,它的光芒被引力透镜放大了13倍,只有短短3000万岁的JD1星系内基本都是稀疏的第一代恒星,亮度基本都不高,如果不是因为引力透镜效应放大的光线,韦伯和哈勃也不可能发现它。
其实放眼人类的太空探索史,爱因斯坦的广义相对论一直都在被反复拿来应用,尤其是其中关于引力的部分,从上世纪70年代首次采用的引力弹弓加速变轨,到后来的引力透镜发现远方星系和恒星,再到目前的引力波探测揭示宇宙早期面貌,这些成果本质上都是对爱因斯坦广义相对论的小规模应用。
然而广义相对论同时还预言了虫洞,但天文学家目前并没有在宇宙中找到虫洞存在的证据,除此之外和黑洞性质截然相反的白洞也还没有踪迹。
已故物理学家霍金当年认为,宇宙中的天然虫洞可能只存在于宇宙早期,即大爆炸发生后宇宙还炙热的时候,当时的宇宙的时空结构就好像一锅沸腾的开水,里面是因为高温而短暂出现并互相连接的气泡,这便是虫洞的雏形。
然而随着宇宙的超光速暴涨,整个宇宙时空开始迅速降温并趋于稳定,天然虫洞也就失去了存在的条件,到了138亿年后的今天宇宙的背景温度已经只剩下3k了,只有在微波频段才能看到,因此人类目前的宇宙地图就是微波背景辐射图。
从哈勃望远镜和韦伯望远镜目前传回的关于宇宙边缘的星系来看,即使是在几百亿光年的尺度上,我们宇宙的星系分布密度也还是大体一致的,这意味着从地球出发不论朝哪个方向飞,我们都会经过相似的星系,由此天文学家推断整个可观测宇宙内大约有2万亿个星系,其外很可能还有空间和星系,但分布规律大体相似。
总的来说
不论是最远的恒星还是最远的星系,它们都只是天文学家目前的观测极限,而不是宇宙真正的极限,未来随着技术的不断进步,我们期待能有更多的重大发现,让我们更深入地理解这个神秘而美丽的宇宙。
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