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137億光年!霍普金斯大學(xué)發(fā)布交互式宇宙地圖,陪你走到宇宙盡頭
新智元報道
編輯:昕朋
【新智元導(dǎo)讀】約翰霍普金斯大學(xué)發(fā)布了一張新的交互式宇宙地圖,顯示可探測宇宙137億光年的變遷,精確展現(xiàn)宇宙的深邃之美。
近日,約翰霍普金斯大學(xué)天體物理學(xué)教授Brice Ménard等人完成了一張全新的交互式宇宙地圖,記錄了137億光年內(nèi)20余萬天體。
不僅圖片提供2k至8k模式,還有很強的交互感。更重要的,是它免費!
天文愛好者的福音
通過這張地圖,公眾可以體驗以前只有科學(xué)家才能訪問的數(shù)據(jù)。這張交互式地圖描繪了20萬個星系的實際位置和真實顏色。
人們可以在線獲取這些信息和圖片,也可以免費下載。
Ménard表示:「多年來,世界各地的天體物理學(xué)家一直在分析天文數(shù)據(jù),寫了數(shù)千篇科學(xué)論文,得出無數(shù)的新發(fā)現(xiàn)?!?/div>
「但是,沒有人花時間去制作一張美麗、準(zhǔn)確、普通人也能理解的宇宙地圖。我們的目標(biāo)是向所有人展示宇宙的真實面貌。」
運用斯隆數(shù)字巡天的數(shù)據(jù),Ménard(圖左)在約翰霍普金斯大學(xué)計算機科學(xué)專業(yè)校友Nikita Shtarkman的幫助下完成了這張地圖。
斯隆數(shù)字巡天(Sloan Digital Sky Survey,縮寫為SDSS)是使用位于新墨西哥州阿帕奇山頂天文臺的2.5米口徑望遠(yuǎn)鏡進(jìn)行的紅移巡天項目。
這個項目已經(jīng)運行了20多年。多年來,望遠(yuǎn)鏡夜復(fù)一夜地掃描宇宙的不同部分進(jìn)行成像,捕捉這種異常廣闊的視角
目前,SDSS已觀測數(shù)百萬個星系。這次用于創(chuàng)建地圖的,只是其中的一小部分?jǐn)?shù)據(jù)。
「在這張地圖中,我們只是最底部的一個斑點,只是一個像素點。這個'我們’指的是銀河系,擁有數(shù)十億顆恒星和行星的銀河系?!?/div>
Ménard說:「我們習(xí)慣于看到的天文圖片只包含一個或一組星系。但這張地圖顯示的是整個宇宙的概貌,是一個非常宏觀的視角?!?/div>
地圖上都有什么?
完整的宇宙地圖實際上是一個球體。此次可視化的,只是宇宙的「一片」。
Ménard稱,該地圖包含約20萬個星系。
在地圖上,每個點都是一個星系,每個星系包含數(shù)十億顆恒星和行星。而我們所在的銀河系只是這些點之一,位于地圖的最底部。
宇宙中充滿了星系。各大星系構(gòu)成了龐大的絲狀宇宙網(wǎng)。離我們越遠(yuǎn)的星系,絲狀結(jié)構(gòu)便越難辨認(rèn)。
宇宙隨著時間不斷膨脹。這種膨脹拉伸了光的波長。對我們來說,天體越遠(yuǎn),顏色就越紅。
例如,星系離我們最近,波長最短,照片中呈藍(lán)色。而類星體離我們最遠(yuǎn),波長最長,故呈紅色。
地圖的頂部,是137億年前大爆炸后不久發(fā)出的第一次輻射閃光,被稱為「宇宙微波背景」。
宇宙微波背景是由歐洲航天局使用普朗克太空望遠(yuǎn)鏡觀測的。
137億光年外是什么樣?
宇宙漫漫,137億光年。這次,我們有機會欣賞到可知宇宙中六大天體的奇觀。
螺旋星系
從地圖底部,距離地球20億光年內(nèi)的,是「螺旋星系」。在地圖上,螺旋星系呈微弱的藍(lán)色。
銀河系也是其中之一。如果從宇宙中來看,銀河系也是是一個藍(lán)色的螺旋,
橢圓星系
在螺旋星系上方,是「橢圓星系」,在地圖中呈淡黃色。
橢圓星系比螺旋星系亮得多。我們可以在更遠(yuǎn)的地方看到它們。
紅移橢圓星系
隨著宇宙的膨脹,光子被拉伸,所有物體都看起來更紅。橢圓星系就是這種情況。
在距離地球40億到80億光年的距離上,橢圓星系的光波被「紅移」,呈現(xiàn)紅色。
同時,由于我們不再探測到較暗的螺旋星系,宇宙的絲狀結(jié)構(gòu)就不那么明顯了。
類星體
當(dāng)我們再向宇宙深處探索,到達(dá)距地85億至110億光年時,地圖又變?yōu)樗{(lán)色。那是類星體發(fā)出的光。
類星體是位于某些星系中心的巨大黑洞。當(dāng)它們吸收周圍的氣體和恒星時會變得非常明亮。在宇宙中,可以看到它們的明亮的藍(lán)光。
紅移類星體
在這些距離上,宇宙的膨脹是如此之大,以至于來自類星體的藍(lán)色光子被拉伸并顯得更紅。
隨著宇宙的膨脹,大爆炸約38萬年后,能量逐漸形成了物質(zhì),大量氫氣彌散在宇宙中。這時由于沒有新的光源產(chǎn)生,宇宙是黑暗的。
盡管此后逐漸有恒星、星系誕生,但他們產(chǎn)生的光仍然很暗,并且被彌散在宇宙中的「氫氣霧」遮掩,直到10億年后,星系越來越多,「氫氣霧」被它們產(chǎn)生的電磁輻射驅(qū)散后,宇宙才開始亮起來。這10億年被稱為宇宙「黑暗時代」。
宇宙微波背景
目前,人類可以探測的宇宙盡頭,是距離地球137億光年的宇宙微波背景。
現(xiàn)在,我們不是以可見光,而是無線電波的形式觀察到這種輻射。這是人類可觀測宇宙的邊緣。
任何超出此范圍發(fā)出的光尚未到達(dá)地球,因為它的傳播時間比宇宙的年齡還要長。
提到為什么要制作這張地圖,Ménard說:「在成長過程中,我一直受天文學(xué)圖片、恒星、星云和星系的啟發(fā)?,F(xiàn)在,是時候創(chuàng)造一種新地圖來激勵人們繼續(xù)探索無窮宇宙了。」
Ménard希望人們能體驗到地圖驚艷的美和令人敬畏的宏大。
「從底部的這個像素點,我們能夠繪制出整個宇宙的星系,這就是科學(xué)的力量?!?/div>
參考資料:
https://scitechdaily.com/new-map-of-the-universe-displays-span-of-entire-cosmos-with-pinpoint-accuracy-and-sweeping-beauty/
https://mapoftheuniverse.net/
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