NASA:透露其SPHEREx太空望遠鏡將如何尋找大爆炸的線索

2021-01-09 量子認知

大爆炸（Big Bang）是描述宇宙的源起與演化的宇宙學模型，這一模型得到了當今科學研究和觀測最廣泛且最精確的支持。宇宙學家通常所指的大爆炸觀點為：宇宙是在過去有限的時間之前，由一個密度極大且溫度極高的太初狀態演變而來的。根據最新研究所得到的最佳觀測結果，宇宙大爆炸距今137.99 ± 0.21億年，並經過不斷的膨脹到達今天的狀態。

美國宇航局（NASA）達到了SPHEREx空間望遠鏡發展的一個重要裡程碑，該望遠鏡的設計宗旨是研究大爆炸理論和星系起源。 NASA在其網站中表示，該任務已進入C階段，這意味著NASA已批准了天文臺的初步設計，並可以開始最終設計階段以及硬體和軟體的製造。

SPHEREx的尺寸大約為微型汽車的大小，約1.2噸，使用將近紅外光劃分為其組件顏色的儀器。這些數據可以揭示恆星和其他物體的構成，同時還可以幫助科學家估算其與地球的距離，目的是在近紅外光下創建全天空的3D光譜圖。

該目標是尋找發生所謂的大暴脹的證據。在物理宇宙學中，宇宙大暴脹是早期宇宙的一種空間膨脹呈加速度狀態的過程，這種暴脹發生在大爆炸之後不到十億分之一秒的時間。暴脹之後，宇宙繼續膨脹，但速度則低得多。

證據將證明星系在宇宙中的位置，SPHEREx將幫助科學家以3D相對於彼此的方式繪製地圖。然後，可以研究那些地圖，找出可能由大暴脹引起的模式。同時，該儀器將幫助發現最初的星系是如何形成恆星的。

太空望遠鏡還將觀察自己星系中的恆星，尋找水冰和冷凍的有機分子，這些分子是地球生命的基礎。這個想法是水冰附著在星系周圍氣體雲中的塵埃顆粒上。在這些雲層內部形成恆星，然後由周圍的剩餘物質形成行星。NASA在其網站中表示：「這些盤中的冰可能使水和其他有機分子播種行星。」 「實際上，地球海洋中的水很可能是星際冰開始的。」

在階段C之前，SPHEREx團隊必須完成初步設計審查，並向NASA證明他們可以實際構建它。該團隊將花費29個月的時間完成設計和構建組件，然後再進行組裝和測試的下一階段。如果一切都按計劃進行，SPHEREx計劃在2024年6月至2025年4月之間的一個窗口中啟動。

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