宇宙到底有多大?讓哈勃望遠鏡告訴你答案

2021-01-10 天文在線

本文參加百家號 #科學了不起# 系列徵文賽。

自從對整個世界有了清楚的認識,人類從未停止對在星空中生活的幻想,因而許多美麗而迷人的神話誕生了。

在科技發達的時代,人類對世界的認知範圍已經從小小的地球擴展到了廣袤的宇宙。然而,眼界的開闊並沒有影響人類對「同伴」的渴望。

圖解:哈勃望遠鏡。

受好奇心和渴望的驅使,科學家在1960年左右開始了「奧茲瑪計劃」,致力於在宇宙中發現外星文明,甚至開創了一些外星生命學科的專題研究,如天體生物學、外星生命科學等。

不幸的是,沒有證據表明宇宙中存在生命。因此,經過半個多世紀的多層面、多角度的探索,一些人開始相信人類是宇宙中唯一的生命。人們所說的外星人並不存在。

然而,這一結論立刻被科學家們否定了,一方面,人類已經很多年未探索宇宙了,另一方面,宇宙的宏大遠超人類的想像,甚至可以說它已超出且顛覆人類的認知。這兒有幾張圖片來告訴你宇宙的浩大與人類的渺小。

圖解:地球與月球。

你一定看過許多月球和地球的圖片,並且身處地球的我們能更深地感受到地球是多麼大。畢竟超過7億各色各類的人居住在這裡。

圖解:太陽系八大行星。

事實上,如果你只看太陽系內部的「巖石行星」,地球的體積確實符合人類的感知,因為它確實很大,即使月亮也不小。

但一旦把它放在海王星和天王星旁邊,剛才還很大的地球就變得極其嬌小,因為海王星是地球的58倍,天王星是地球的65倍。

如果與海王星和天王星相比地球尚且可以稱為「嬌小的」,那麼與土星和木星相比,恐怕就只能用「迷你」來描述地球了。因為木星比地球大1300倍。

與地球相比,木星的體積可以說是「巨大的」,但與太陽相比,它是看不見的,因為太陽的體積是木星的一千多倍。這時,在照片中就幾乎找不到地球了。

圖解:大角星、北河三、天狼星、太陽。

當天狼星出現在照片中,原本很大的太陽也變成了「口袋」,畢竟天狼星是太陽直徑的1.7倍。

北河三是離地球最近的橙巨星之一。它的光度是太陽的43倍。把它放在照片裡比較一下,太陽看起來又小又可憐,而地球只剩下一個像素了。

大角星是北邊天空中最亮的恆星。與太陽相比,它的直徑大約是太陽的21倍。與地球相比,它的體積是地球的2300萬倍。你可以想像它有多大。

圖解:參宿七、獵戶座、心星、麒麟座。

參宿七是天空中最亮的星之一。它距離地球860光年且亮度為太陽的120000倍。這時,因為圖中太多巨大的天體,太陽就幾乎看不到了。

獵戶座最亮的天體是獵戶座的一級恆星,其大小已經顛覆了人類的感知能力。地球在它的面前可以說類似於塵埃。

心星代也被稱為「火」。與太陽的體積相比,心星的體積是太陽的69億到17.3億倍。其亮度是太陽的37000倍。

麒麟座v838的直徑約為太陽直徑的700倍。它最初是一顆亮度較低的恆星, 2002年的一次突然爆發,引起了科學家們對它的觀測。

「石榴星」也被稱為「造父四」。它是銀河系中已知最大、最亮的恆星之一。其直徑大於是太陽直徑的1650倍。你可以腦補它與太陽的比較。

"Binary star vv cephei"指的是「仙王座VV」,它的體積與「造父四」差不多,直徑大約為太陽的1900倍。

"VY Canis Majoris"就是十幾年前人類發現的最大的恆星「大犬座VY」。它距離地球4900光年,質量大約是太陽的40倍。

圖解:盾牌座UY。

相信大家都聽說過盾牌座UY。它是迄今為止人類在宇宙中發現的最大天體,半徑是太陽的1708倍,體積為太陽的45億倍。

首先,隨機選擇宇宙中的一個區域。這個區域的大小大約是整個月球的十分之一。

圖解:銀河系。

圖解:銀河系外星系。

看了這些天體的對比圖後,你是否覺得地球實在是太小了?事實上,確實很小,地球的確是宇宙中一顆微不足道的行星。上圖中出現的天體只是銀河系中的天體,那麼銀河系外的景象是什麼樣的呢?讓我們通過哈勃望遠鏡來看一看。

在選定區域後,哈勃望遠鏡在這個區域拍攝四個月,收集了這個區域的所有光線。

這張照片是哈勃望遠鏡4個多月來拍攝的。原來,在我們宇宙的黑暗空間裡,隱藏著許多壯麗的景象。

更重要的是,這個只有月亮十分之一的宇宙區域,囊括的行星比地球上的沙子還多。你可以想像宇宙中有多少天體。

這只是一張4個月的照片。如果你在4年,10年,40年裡進行拍攝……我相信這張照片會更令人震撼,包括的天體的數目將更難以置信。想像一下吧。

看完這些照片,你更好地體會人類的渺小了嗎?它是否顛覆了你以前對宇宙的看法?事實上,正是因為宇宙中天體的數量具有顛覆性,所以認為人類是宇宙中唯一智慧生命的觀點受到反駁,科學家們也對沒有發現外星人感到驚訝。

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