天文學家繪製出宇宙3D概念藍圖 準確度有待核實

2021-01-18 中國網

中國網1月26日訊 據西班牙《世界報》網站1月24日報導 ,隨著科技的快速發展,天文學家們造出了一臺又一臺高科技電子天文望遠鏡,這些望遠鏡的靈敏度和識別度都非常高,可以清晰地顯示出周圍星體的特徵,並綜合現有數據,迅速計算出目標星體的體積和質量,有了這些望遠鏡的幫助,人們可以在地球上捕捉到宇宙中每一個令人嘆為觀止的精彩瞬間,也可以足不出戶地了解到數百萬光年以外的星體概況。

近日,美國宇航局收到了凱克一號望遠鏡反饋回來的一組藍色星雲圖像,凱克一號望遠鏡是前一段時間剛送入太空軌道的高能天文望遠鏡,目前它正處於夏威夷莫納克亞火山的正上方。於是歐洲天文學家們便利用這組圖像的數據和特點,在電子儀器的幫助下繪製出一份巨大的3D宇宙概念藍圖,該概念圖堪稱人類有史以來規模和體積最龐大的宇宙藍圖,其半徑在300萬光年左右。不過這副概念圖並不是包含了以地球為中心以外300萬光年所有星系的真實信息,因為它只是天文學家根據天文定律做出的一個理論猜想,也正因如此,它才被稱為「概念圖」,至於這個概念圖與事實的重合度到底有多高還有待進一步核實。

據悉,凱克一號望遠鏡所觀測的這幅星雲被很多類星體所包圍,天文學家們選擇了其中一個類星體作為試驗的研究對象,也就是UM287類星體,之所以選擇這一類星體,是因為它的特點十分鮮明,而且光度非常高,易於辨認,目前天文學家打算將概念圖中這一星體的「理想狀況」和人們對它了解的「現實狀況」進行比對,通過這一方法來驗證概念圖的準確性。

對於天文學家的此次成就,西班牙國家天文觀測臺的主任拉斐爾·巴奇列爾在接受記者採訪時表示:「多年以前,宇宙大爆炸將這個空間變成了現在的模樣,各個星系分散開來,它們的分布表面看起來似乎雜亂無章,但實際並非如此,我們認為它們之間存在著某種特定的聯繫方式,這種聯繫方式就像人體內的細胞一樣,每兩個細胞之間都有一系列神經元將它們連接起來。星系之間亦是如此,雖然我們還不知道它們具體的連接方式是什麼,但是自然界的一切物質都是殊途同歸的,所以我們正在努力探索這種未知的連接方式。」另外巴奇列爾還向記者透露:「我們現在已經提出了一個合理的假設,並且以人類身體內的細胞組織構造為模版,總結出了一套星系之間的連接理論,宏觀上看來,它們就像分布在一個巨大的『網』上面,這次3D概念圖的繪製正是以這個理論作為基礎進行的,我們將這一理論總結成了一個算法,並把這個算法輸入到大型智能計算機中,計算機會根據算法的要求模擬出一個宇宙3D模型。」

這次天文工程的負責人是兩名來自美國加州克魯茲大學分校的教授,分別是S·坎塔洛浦和澤威爾·普羅哈斯卡,他們已經將這次研究的細節發表在了《自然》雜誌上,文章中詳細記載了以地球為中心,四周兩萬光年內的大致情景。

文章的主要作者坎塔洛浦說道:「說實話我自己也對這次的成就感到非常震驚,當初我們並沒有計劃要做出這麼大規模的一個3D概念圖,當工程完成時,所有的工作人員都為此感到不可思議,可以毫不謙虛地說,這是人類有史以來規模最大的天文圖繪製工程,相比於之前的最大規模概念圖,這個圖所涵蓋的內容是它的2倍多。」另一位負責人普羅哈斯卡是一位傑出的天文學家和天體物理學家,他也補充道:「這個概念圖不僅僅是體積巨大,更重要的是它在細節方面的體現也更加完善,很多星體的面貌都得到了最大限度的還原,我們力求讓世界看到最真實的宇宙空間。」同時坎塔洛浦也承認,這次繪製過程十分艱辛,每個數據都需要經過一絲不苟地核實後才能投入使用,這毫無疑問會耗費大量的人力物力,不過所有參與了這項工作的天文學家都感到無比自豪。

最後,這兩位負責人說:「我們打算先從UM287類星體入手,核實這幅概念圖的準確度,目前我們對這一類星體有了一些準確的認知,比如UM287星體的光度非常高;它的輻射主要來源於其內部一個超大質量的黑洞;另外它的主要成分是氫氣等。這是我們確認準確度的第一步,未來還會有更加複雜的步驟,當然,這一切的前提都是這幅概念圖有著較高的準確度,否則我們不得不重新考慮星體之間的連接方式。」(實習編譯:閆大有)

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