宇宙剛剛停止膨脹!詹姆斯·韋伯觀測到了影響整個航天工業的物體

空间科学探索室
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57 觀看·2023年8月7日
我們現在所知道的宇宙開始於一個非常熱的微小而緻密的起點
它在大約138億年前膨脹
宇宙是一切
從最大的星系到時空和生命的存在
從那時起它就沒有停止膨脹
但是什麼?
如果確實如此
我們之前相信宇宙是不變的
直到埃德溫
哈伯在1920年代
哈伯太空望遠鏡對宇宙膨脹的觀測
幾年後的數據證實了宇宙的膨脹正在加速
宇宙每天都在變大
什麼我們現在瞭解到的是
它每天都在變大
天體物理學家對此完全沒有準備
他們認爲膨脹實際上會由於重力而減慢
他們提出有一種力正在加速宇宙的膨脹
以解釋這一發現然
詹姆斯
微博望遠鏡剛剛震驚了整個太空領域
想象一下
如果星系恆星行星和宇宙中的其他一切突然停止相互遠離
如果宇宙當前的狀態凍結
它會像大爆炸之前那樣
它縮成起點了
或者它會保持與現在大致相同的大小嗎
一切都會結束嗎
那麼讓我們來看看
在2021年12月
納斯的詹姆斯
微博太空望遠鏡或這次作爲一個多功能天文臺發射
繼續哈伯太空望遠鏡的工作
JWS正在改變我們對宇宙的理解
就像哈伯所做的那樣
它幫助我們觀察大爆炸後起源的星系
並確定讓其他恆星運行的行星是否可能支持生命
我們對遙遠天體的看法被大氣層扭曲了
還阻擋一些光波
包括人類視線看不到的紅外波長
具有紅外功能的太空望遠鏡
可以研究到其他恆星運行的行星的大氣層
透過氣體和塵埃雲觀察新生恆星
甚至可以及時返回峯值
以觀察立即創建的星系與哈伯相比
大爆炸後JWS可以觀測到更廣泛的紅外光譜
並收集六倍的光
它成爲世界上最新的主要太空天文臺
並在大爆炸後僅四億年擴展和補充了哈伯的觀測
JWSD可以觀測年齡長達134億年的星系
由於多普勒效應
宇宙的膨脹導致這個距離的星系快速遠離我們
這與導致救護車警報器聲音更高的現象相同
當它離你越來越近並且經過時音調降低
這會延長它們的光的波長
在其他情況下
哈伯無法觀察到比大爆炸更晚產生的物體發出的長波長光
因爲它被移入遠紅外多重空間望遠鏡
有一面八英尺深的鏡子
能夠觀察大爆炸後長達一億年的事物
這將有助於我們瞭解宇宙的起源
詹姆斯
微博太空望遠鏡拍攝的令人難以置信的照片
讓天文學家感到敬畏
但也有一部分數據已經偏離了大爆炸的預測
根據大爆炸理論的支持者的說法
成熟的遙遠星系大爆炸問題早已被神創論者所承認
光從最遠的星系傳播到另外一個最遙遠的星系
需要超過130億年的時間
根據大爆炸理論
我們應該能夠觀察到這些極其遙遠的星系
而不是它們現在的樣子
而是超過130億年前的樣子
因此這些星系應該看起來未進化和不成熟
但初步的網絡數據繼續違背這一預期的觀測趨勢
我們想弄清楚仙女座星系是如何在太空中移動的
因此爲了做到這一點
我們測量了仙女座恆星相對於背景星系的位置
這是詹姆斯微博太空望遠鏡進行的第一次觀測似乎表明
在大爆炸後的最初2.5億年內
大型明亮星系已經開始形成
如果得到證實
這將對現有宇宙學理論構成重大挑戰
其中許多星系似乎比傳統宇宙學模型預測的質量
更大描述了宇宙的結構和發展
它們顯然讓大爆炸理論的支持者感到一些焦慮
不再增長的宇宙概念可能是一個更大的問題
目前宇宙被認爲有138億歲相比之下
太陽系只有46億年的歷史
對宇宙中物質和能量密度的混合進行了測量
得出了這一估計
這使得科學家能夠利用這些信息計算出宇宙之前的生長速度
並可以追溯到過去計算大爆炸發生的確切時間大爆炸
從一個無限緻密和令人難以置信的熱點創造了宇宙
當宇宙只有大約10到34秒或10億分之一時
發生了成爲爆炸的巨大膨脹
萬億分之一秒的時間
在此期間
時間空間本身已比光速更快的速度膨脹
從亞原子開始到現在的高爾夫球大小
宇宙在這段時間裏膨脹了至少90倍
宇宙是天文學家第一手觀測和理論物理研究的結果
宇宙微波背景
及大爆炸的一級輻射
使天文學家發現檢測到的信號可能是引力波後
無法直接觀測引力波的一個例子
銀河系中的陳埃解釋了2014年
關於發現這些波的初步公告很快被撤回
你看他意識到
如果空間足夠靈活
可以扭曲美國宇航局聲稱的宇宙膨脹
在膨脹雖然速度較慢
但宇宙在膨脹時冷卻
物質開始形成
宇宙爆發出中子質子電子反電子光子和中微子
大爆炸後一秒
氫元素在大爆炸合合成過程中產生
該過程發生在宇宙誕生的前三分鐘
隨着溫度下降
質子和中子碰撞而產生了青銅位素
還產生了微量的力
大部分到混合產生了害
早期的宇宙基本上也是如此
在大約38萬年的時間裏
原子被猛烈的分解成緻密的等離子體
這是一種由質子中子和電子組成的不透明
根據科學家的說法
由於創世時的強烈熱量
它像霧一樣分散了光線
沒有任何結構
物質和能量幾乎均勻地分散在各處美國宇航局生成
現在看到的巨大的恆星網狀結構和空虛
是由當時物質數量微小變化的引力造成的
密集區域被吸引到了更多通過引力吸引更多的物質
隨着它們變得越來越大
它們可以吸引的物質也越來越多
結果它們形成了恆星星系和更大的結構
如星團、超級星團、細絲和由數千個星系組成的長城牆
根據美國宇航局科學家的說法
十億光年密度較小的區域並沒有發展成空隙或明顯空虛的區域
他們認爲宇宙幾乎完全由普通原子或重子物質構成
然而根據越來越多的最新數據
構成宇宙的大部分組成部分
似乎以人眼看不見的形式存在事實證明
宇宙中只有4.6%由原子組成
其餘部分分爲兩個部分
暗能量和暗物質
暗能量被認爲驅動宇宙加速膨脹
暗物質可能由一種或多種亞原子粒子組成
與常規物質的相互作用每週都會發生變化
根據NASA的數據
青約佔我們所熟悉的原子的75%
海約佔25%
而較重的元素僅佔宇宙原子的很小一部分
宇宙將如何發展
這是一個人們思考了數千年的問題
現在科學擁有了這樣做的知識和資源
天文學家可以嘗試相信宇宙會在宇宙死亡
和重生的無休止的循環中不斷膨脹和崩潰
直到然而
最近最有力的證據導致了一場遙遠的世界末日
這場世界末日比奇事錄中所描述的更加可怕
在地球毀滅之後很久
宇宙將繼續漂移
直到銀河系和恆星形成停止
恆星將慢慢消失
讓夜空變得完全黑暗
黑洞將吞噬所有剩餘物質
直到什麼都沒有剩下
剩餘的熱跡象最終將消失
而不是在火和硫磺中消亡
宇宙很可能會在熱中消亡
天文學家稱之爲大凍結
宇宙似乎總是會得出這樣的結論
天文學家相信銀河系是整個宇宙
大約一個世紀前
我們的宇宙似乎是靜態的
但隨着阿爾伯特
愛因斯坦發展了他的相對論思想
他開始觀察他的數學中的奇怪現象
提出宇宙正在增長或減少
因此愛因斯坦引入了一個宇宙學常數
他遵循狹義相對論
極標記和能量是實物影響
不同表現形式的一個捏造因素
以維持宇宙處於更誘人的穩定狀態
諾貝爾獎獲得者宇宙學家
美國宇航局詹姆斯
微博太空望遠鏡的首席科學家約翰
馬瑟斷言
阿爾伯特愛因斯坦的行爲並不愚蠢
而是他正在經歷天文學家的感受
幾乎在同一時間
天文學家開始承認
他們所看到的一些朦朧的螺旋狀星雲
他們的望遠鏡不是我們銀河系中的星團
而是完全是其他宇宙
埃德溫哈伯對他們速度的仔細測量表明
這些星系實際上正在遠離我們自己的星系
人類發現了宇宙的膨脹
倒帶了膨脹最終導致的結果
發現我們現在所知道的宇宙
這個結果是在138億年前的一次劇烈的大爆炸中創造出來的
在建立了其基礎宇宙學之後
宇宙學的重點是宇宙將如何結束一個正在膨脹的宇宙
可以以一種方式結束其存在這一大問題
有兩種方式
它要麼最終自行它現
要麼無限期的繼續膨脹
天文學家必須倒轉宇宙的發展
以確定哪種理論是正確的
著名的弗裏德曼方程是由俄羅斯物理學家和數學家亞歷山大弗裏德曼於1922年推導出來的
這些計算表明我們的宇宙可能會膨脹或收縮
而不是保持恆定狀態
如果有足夠的物質引力
它的命運將由它的密度決定
當天文學家將所有物質加起來時
它最終會阻止宇宙膨脹並使其向內崩潰
在20世紀60年代和1970年代的已知宇宙中
他們得出的結論是
宇宙有足夠的質量
最終會塌縮成無限緻密的狀態
甚至可能是一個巨大的黑洞
一些人認爲宇宙將經歷另一次膨脹
成爲大宇宙膨脹
被擠壓成一個無盡的小點後反彈
或者說大擠壓
20世紀70年代和80年代大擠壓的著名倡導者是物理學家約翰·惠勒
他因幫助發展了黑洞一詞而聞名
惠勒認爲
黑洞對他來說是一個明顯的結果
每個黑洞都充當了黑洞發生時宇宙最終狀況的實驗模型
不幸的是
革命的現實並不經常如此相關
一個寒冷空虛的宇宙可能看起來像一個沒有吸引力的未來
但這並不意味着這不是事物存在的地方
兩個不同的研究小組正在探索20世紀90年代末的宇宙深處
調查被稱爲EA型超新星的垂死恆星
這些恆星充當測量宇宙距離的參考蠟燭
它們發現遙遠的爆炸比它們預期的更遠
並且出現了更暗的事件
宇宙的膨脹實際上是在加速而不是下降
研究人員分別發現暗能量顛覆了公認的宇宙學模型
暗能量的意外發現表明
宇宙以大擠壓結束是多麼難以置信
電力永遠不會強大到足以抵消暗能量的膨脹效應
即使宇宙中的所有物質都向內拉動
換句話說
對於當今膨脹的宇宙來說
大凍結是不可避免的
科學家估計
宇宙質量中只有5%是由正常物質組成的能量佔剩餘的69%
而暗物質約佔26%
事實證明
愛因斯坦的宇宙學常數是避免大擠壓式塌縮的關鍵因素
它似乎是現實世界中的一種力量
源自暗能量
除了最近的星系之外的所有星系
由於暗能量恆星形成帶來的膨脹
在數萬億年內將變得太遠而無法觀測
最終將停止
因爲白矮星和黑洞等致命的恆星遺蹟會鎖住任何剩餘的物質
也許從現在起
一百萬億年後
最後的天體在宇宙中
超大質量黑洞將在大約骨骼一年內通過霍金輻射完成蒸發
這被定義爲一個以後跟一百個零
在此之後
宇宙進入一個被稱爲黑暗時代的時期
在此期間
物質只是一個模糊的記憶在宇宙學中
它們如何解釋宇宙是什麼
這意味着最終宇宙將達到一種狀態
其中所有能量和所有熱量均等分佈
宇宙的溫度最終將略高於絕對零
因此
我們宇宙的終結可能會像第一章那樣
而不是反應、啓示錄、創世集中
一切都將是黑暗和空虛的
宇宙膨脹的速度和萬有引力之間的衝突決定了宇宙的形態
以及宇宙的大小是無限還是有限
宇宙中物質的密度起着決定性的作用
如果宇宙的密度超過特定的臨界值
那麼宇宙是封閉的
並且像球體表面一樣長正向彎曲
這意味着如果宇宙存在足夠長的時間
最初平行的光束將逐漸匯聚
最後交叉
然後回到起點
美國宇航局聲稱
如果是這種情況
宇宙就不是無限的
但沒有終點
就像球體表面的面積不是無限的
但既沒有起點也沒有終點一樣
宇宙在某個時刻將會停止膨脹
並開始收縮空間的幾何形狀是開放的
並且像馬鞍的表面一樣乘負彎曲
如果宇宙的密度低於這個臨界密度
如果是這樣的話
宇宙沒有極限
並將繼續無限期的增長是一個非常低的能量
根據美國宇航局的說法
宇宙的幾何形狀是平坦的
沒有曲率
就像一張紙
如果宇宙的密度與臨界密度完全匹配
如果是這種情況
則宇宙沒有極限
並且將無限膨脹
儘管膨脹率最終將接近於零
根據那次最近的觀測結果
只有0.4%的誤差幅度表明宇宙是平坦的
儘管宇宙看起來有不同的曲率
但實際上有更復雜的形狀
宇宙可能類似於甜甜圈或金牛座
因此甚至如果宇宙縮小
傷實際上仍然會增加
超大質量黑洞的發展和存在
是我們宇宙中傷的主要原因
僅位於銀河系核心的超大質量黑洞的傷
就比整個宇宙一秒鐘的傷還多在熱大爆炸之後
我們的傷在宇宙的運行過程中增加了大約30個數量級
據我們所知
時間不僅會繼續前進
而且大擠壓的前身會比宇宙在發生時的傷險的增加
在這種嚴峻的情況下
熱大爆炸開始時
所有物質和能量都將開始結合
因爲所有超大質量黑洞的事件世界開始匯聚
這將是最有可能出現引力波和量子引力效應的情況
在宏觀尺度上
如果所有的物質和能量都凝聚在如此小的空間中
我們的宇宙將產生一個世界數十億光年寬的巨大黑洞
這種情況的有趣之處在於
當你足夠接近一個足夠大的物體實質量並受到強引力場的影響
時鐘的行爲會有所不同
如果宇宙再次塌縮並走向大擠壓
我們將不可避免的發現自己越來越接近黑洞的世界世界
因爲我們這樣做了
所以時間將開始放大
對我們來說
當我們下降到黑洞的中心起點時
將我們的最後時刻延伸到無限的未來
當所有起點融合在一起
在一場大擠壓中導致我們的宇宙最終毀滅時
將會發生某種競賽
那麼會發生什麼
如果宇宙突然消失
就像一個棘手的結
眨眼間突然解開
這次大擠壓導致第二次大爆炸
創造一個全新的宇宙
我們的宇宙可能不會像我們目前認爲的那樣結束
即使是撕裂一切的黑暗力量
也是我們所不知道的
因此
有不止一個假設可以解釋宇宙的最終命運
它們可能都是錯誤的
也可能其中任何一個都是正確的
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