宇宙中遥远星系发出的光是如何传播到地球上?
发表于:2024-05-11 作者:游戏编辑
编辑最后更新 2024年05月11日,首先,宇宙形成于大约138亿年前,所以宇宙中的光不可能会传播几百亿光年,最多只会传播138亿光年。这是因为光速是有限了,光在138亿年的时间里只能传播138亿...
首先,宇宙形成于大约138亿年前,所以宇宙中的光不可能会传播几百亿光年,最多只会传播138亿光年。这是因为光速是有限了,光在138亿年的时间里只能传播138亿光年。
宇宙中确实有很多天体,但宇宙空间其实超乎想像的空旷。据估计,宇宙的平均密度只有9.9×10^-27千克/立方厘米,而地球上的空气密度为1.3千克/立方米(标准状况)。宇宙其实无比空旷,星系与星系之间存在着巨大的空间,而星系内部的空间其实也是空荡荡的。
因此,光在宇宙中传播可能会被天体阻挡,但大部分时候都能穿过空荡荡的宇宙空间。正因为如此,遥远天体发出的光最终可以抵达地球,从而被我们接收和观测到。
谈及宇宙的空旷和浩瀚,可以看一下NASA的哈勃太空望远镜所拍摄的宇宙一隅——哈勃极深场(XDF):
哈勃对准太空中的极小一块区域(上图小方框),比满月小得多,相当于整个天空的3200万分之一,累积曝光时间长达23天,结果获得如下的照片:
在这张哈勃极深场中,包含着多达五千多个星系,最古老的光可以追溯到132亿年前,那时的宇宙才刚刚形成6亿年。图中的红色星系是星系发生大碰撞之后的残骸。另外还有许多很小的星系,它们都是非常年轻的星系,最终会演化成类似于银河系这样的大型星系。
至于我们所能观测到的最远宇宙为465亿光年,这是计算出来的,并不是真的有465亿光年之外的星系发出的光抵达地球被我们观测到。因为宇宙在不断膨胀,宇宙变得越来越大,而宇宙的年龄是有限的,所以遥远宇宙的星系发出的光还没来得及传播到地球上。
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