恆星的光芒需要很長時間才能到達地球,那我們如何知道它是否存在

2020-12-06 天文在線

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我們是不知道發出光芒的恆星現在是否還存在。北極星或者任一顆恆星可能早在幾年前就被彗星摧毀也未可知。你看到的星星其實是恆星發出的光而非其本身。恆星距離我們是如此的遙遠,它的光需要花以年為單位的時間才能到達地球。因此,你所看到的星星實際上是它許多年前的模樣。你今晚看到的星星完全有可能在此刻已經不復存在了。

圖解:在大麥哲倫雲的一個恆星形成區。

請注意,宇宙中沒有傳播速度快過光的物質。也就是說,我們並沒有途徑可以知道一顆恆星當下的狀態。我們只能從恆星多年前發出的光,來獲取它最新的消息。對於近距離的恆星,只需要幾年,我們就能觀測到它的現狀。而對於我們可以觀測到的宇宙中最遠的恆星,現下能觀測到的就只能是幾十億年前的它們了。

圖解:假色影像的太陽,它是最接近地球的G型主序星。

像這種距離的恆星,現在的它們很可能和我們現在觀測到的恆星的狀態大相逕庭。然而我們並沒有途徑可以知道恆星當前的狀態,不過恆星目前的狀態也無法影響到我們的生活。因此,即使我們在天空中看到的恆星此刻已經不復存在,這一事實對我們來說是毫無意義的。星星是否還存在更大意義上可以說是一個哲學問題。總之,科學地講,只要我們還能看到恆星發出的光,對我們而言,它就是存在的。

相關知識延伸閱讀

恆星是一種天體,由引力凝聚在一起的一顆球型發光等離子體,太陽就是最接近地球的恆星。在地球的夜晚可以看見的其他恆星,幾乎全都在銀河系內,但由於距離非常遙遠,這些恆星看似只是固定的發光點。歷史上,那些比較顯著的恆星被組成一個個的星座和星群,而最亮的恆星都有專有的傳統名稱。天文學家組合成的恆星目錄,提供了許多不同恆星命名的標準。

圖解:肉眼可以看見的獅子座(已添加星座連線)。

恆星會在核心進行重元素的核反應,從恆星的內部將能量向外傳輸,經過漫長的路徑,然後從表面輻射到外層空間。一旦核心的核反應殆盡,恆星的生命就即將結束。恆星的核心終其一生都在進行核合成,在生命的盡頭,恆星也會包含簡併物質。天文學家經由觀測其在空間中的運動、亮度和光譜,確知一顆恆星的質量、年齡、金屬量(化學元素的豐度),和許多其它屬性。一顆恆星的總質量是恆星演化和決定最終命運的主要因素:恆星在其一生中,包括直徑、溫度和其它特徵,在生命的不同階段都會變化,而恆星周圍的環境會影響其自轉和運動。描繪眾多恆星的溫度相對於亮度的圖,即赫羅圖(H-R圖),可以讓我們測量一顆恆星的年齡和演化的狀態。

圖解:半人馬座α星A和半人馬座α星B在土星環之上

可觀測宇宙(observable universe)是一個以觀測者作為中心的球體空間,小得足以讓觀測者觀測到該範圍內的物體,也就是說物體發出的光有足夠時間到達觀測者。截至2013年對宇宙年齡最精確的估計是137.98±0.37 億年。但由於宇宙的膨脹,可觀測宇宙的半徑並不是固定的138億光年,人類所觀測的古老天體當前的距離比起其原先的位置要遙遠得多(以固有距離(proper distance)來衡量,固有距離在現在的時點和同移距離是相等的)。現在推測可觀測宇宙半徑約為465億光年,直徑約為930億光年。 根據宇宙學原理,從任何方向到可觀測宇宙邊緣的距離大致是相等的。

圖解:可觀測宇宙的模擬全圖,室女座超星系團位於中心位置,但因過於渺小以至於看不見。

參考資料

1.WJ百科全書

2.天文學名詞

3.wtamu-簪花小甜豆

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