宇宙本身就在發光?科學家發現其大部分的光其實都無法解釋其來源

2020-12-03 趙興環看世界

看著夜空,除了繁星點點,剩下的只有黑暗。宇宙本身是否會在沒有恆星、星系和其他已知能發出可見光的物體的情況下會發光嗎?幾十年來,天文學家們都在試圖解決這個難題,但是沒有一個人能夠做到。但是現在,科學家們終於有點疑惑了,雖然也無法解釋到底是什麼。

據《天文物理期刊》上刊登的一份研究報告,美國國家科學基金會國家光學紅外天文研究實驗室的天文學家勞爾和研究小組分析了 NAS 「新視野號」探測器拍攝的一些「空白」區域的圖像。除去太陽光,星系本身散射的光,探測器自身可能發出的雜散光,以及附近所有星系的光,結果仍然是大量的不能解釋的光線。

2006年,為了探索冥王星和柯伊伯帶,發射了新視野號探測器。2015飛越冥王星之後,它向柯伊伯帶前進,現在距離地球約64億公裡。這種距離非常重要,因為它已經遠離太陽系內部,這意味著探測器已經遠離了主要的光汙染源,並且基本上不能探測到來自宇宙本身的微弱光信號。舉例來說,在地球周圍和太陽系內部,太空中都充滿了塵埃顆粒,它們被太陽照射,從而在整個天空中形成漫射的光。但在新視野號的當前位置,塵埃不是問題,陽光強度也很弱。

為探測微弱的宇宙光,勞爾研究小組分析了探測器拍攝到的照片,發現其中有許多空白區域。之後,對這些圖像進行進一步處理,去除所有可見光源。研究人員發現,一旦它們去除了恆星發出的光,再加上星系的散射光,以及照相機發出的雜散光,在影像上就會留下來自星系外的光。然後他們將銀河系外的光線移開,發現那裡有許多無法解釋和未知的光線。

更加令人吃驚的是,這些神秘的未知光源產生的光的量與已知星系產生的光的量差不多。這些光是從哪裡來的呢?研究小組推測,在像哈伯太空望遠鏡這樣的儀器不能探測到的太陽系之外,可能會有許多無法識別的星系,也可能是科學家們無法預料的塵埃幹擾了測量。另一種更為奇怪的解釋是,宇宙中存在著能產生可見光的新現象,甚至可能與暗物質有關。

要知道宇宙是由什麼構成的,首先,你需要知道宇宙有多少的光,所以了解神秘的未知光源是很重要的。

在當前的宇宙學研究中,宇宙起源於138億年前的大爆炸(BigBang),大爆炸開始時先經歷強子,輕子,然後進入光子時期。儘管光子是宇宙能量的主要來源,但是當時的宇宙溫度甚至比現在要低,仍然高達10億 K (kevin),所以即使有光,光也不能穿透密集的等離子體。在38萬年之後,宇宙溫度繼續降低到3000 K左右,原子核和電子開始結合成原子,在大爆炸中形成的所有光子都能自由地流動,構成宇宙微波背景波(CMB),即宇宙中的第一束光。

光是能量,肉眼看不見,光的顏色是由其波長決定的。事實上,沒有光就沒有顏色,光是不是全光是同一的。此外,2002年的一項研究表明,科學家們將宇宙中所有恆星和星系所發出的光合合起來計算宇宇宙目前的平均顏色是淺棕色。但隨著時間的流逝,宇宙中的一切宇宙最終都會回到黑暗。

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