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                宇宙燈打開的∩時候——測量大爆炸以來的光子總量

                • 何幸
                • 日期:2018-12-29
                • 105

                       仰望夜空,閃爍的星光引人深思---光從哪裏ξ 來?

                       隨著科技的進步,我們已經能十万零五百五十三拂去神學的面紗,從科學的角度回Ψ 答這個問題:大爆炸之神圣自由护符後,隨著宇宙的擴張冷卻,產生了各ぷ種基本粒子。隨後,宇宙陷入一片黑暗。慢慢地,彌漫在宇宙中的物質開始在引力∮的作十万一千五百六十六用下收縮。物質密度十万一千三百一十較大的地方,密度和質◇量會進一步變大。質量超過一定的界限後,這些物質團塊,便會開始核聚變。核世祖赫连勃勃聚變會發光發熱。宇宙從此開始變得】充滿光明。

                       然而,科學家並不滿生活费用指数足於此谁爱风流高格调--大爆炸以來,到底產生了多少光?

                       根據科學家們的估→計,從大爆炸以來,已經產生斯崔特主教的祈祷之书了上萬億個星系,上萬億萬億≡的恒星,以及無數的说文解字诂林光子。遺憾的是,宇宙空四川鸿腾建设有限公司間極為浩大,這些█光都非常暗淡,在地球上看來,大約相當於一個4公裏以司他夫定胶囊外的60瓦燈泡亮度世纪学校卫生健康教育工作全书。另外,黃道光和銀河系▼自身的光也會產生幹擾,從而無法直接觀測宇宙中光╱子的數量。

                Marco·Ajello (right)

                        就在今年的11月30日,克萊姆森科學大學天體物理學家Marco Ajello及其團隊十万一千零五十六宣布神圣信仰腿铠,他們已經測量出了大爆炸以來宇宙產生的可見光總社会主义社会发展的辨证法量!

                     另辟蹊徑,Agello的團隊使用了伽十万零七百四十四瑪射線光子來間接地量化星光。伽瑪射線光子能十万零六百三十量是可見光的10億倍,當它們穿過太空時,會與恒星產生的光子相互作圣地淘沙同仁店用而被吸收;星光越多,吸收也就越多;所以可以通過伽舍南舍北皆春水瑪射線被吸收的比率來算出我們和伽瑪射線源之間的星光密度,進而算出宇宙的光子總量。研究人員利用美國宇航局(NASA)費米省教育评估中心伽馬射線太空望遠鏡9年深圳市东方明珠大酒店的觀測數據,分食物能量之精致坠饰析了宇宙中ξ 739個強伽瑪射線源——耀變體發出╲的光。

                居功至偉的費米伽瑪射線空間望遠石膏二十五味散鏡 (Fermi Gamma-ray Space Telescope)

                --A blazar galaxy contains a super-massive black hole with a mass that is millions to billions of times larger than our sun.

                     測定了它們被河外星系背景光吸收的比率,並消除其它光源的幹擾之後『,科學家們得到了整個宇宙中光子的密度。這些耀變體離地球的距離從數億,到數十億,到上百億光年不等,研究人員可以史诗圣歌之书通過它們測量宇宙不同年代的光●子密度,從而重建了整個宇宙時期河外背景光谁偷走了我的客户的光子密度。但是,測算這個光子密度可是花了科學家們整整3年的時間!

                河外背景光(EBL),又稱“宇宙霧”,由恒星發出的紫外、可見光、以及紅外等波長的所︽有光所組成。當伽馬射線(能量最強的一種光首席法师之戒)通過“宇宙霧”時,會失落胜利者的头冠與其它波長的光子碰撞,產生電子和正電子。

                耀變體(Blazars)是包含超大質量黑洞的星系,這些黑洞能夠以接近光速的速度釋放出狹窄的高能粒子噴〗流。

                     首席研究員 Marco Ajello :“在星霧中穿行的伽馬射線光子很有可能被吸≡收,通過測量吸收了多少光子,我們可以測〗量霧的厚度,並推測整個波長範圍內的光量。”

                九年費米數據編制的宇宙地圖展十万零四百二十二示了可觀測宇宙的伽馬射※線源

                       這些粒子可以被地球上的望遠鏡探測到,不管它們離我神木匿月大刀們有多遠。

                       射流中產生的伽馬射線光子最終會與宇宙迷霧相撞,留下※可觀察到的印記。

                       這使得Agello博士的團隊不僅能夠測量出特定地點的霧密度,而且能夠測量出宇宙歷史上特定時間的霧密度。

                       用這≡個密度乘以宇宙的體積,他們得到了整個宇宙中的光子總數:4,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000。

                       沒錯,4的後面有84個零---宇宙中有4x10^84個光子!要知道,宇宙中所有粒子的總數即▃使在折合成氫原子之後,也只有双扑伪麻分散片大約10^80個!

                       物理與天文學■系的Paliya博士:“通過使用距離我們不同的耀變體,我們測量了不同時期的總星光。”

                       “我們測量了每個時代的總星光——10億年前、20億年前、60億年前等『等——一直追溯到恒星最初形成☆的時候。”

                       那麽,測量大爆炸以來產生的光子總量又有何意義呢?

                       Agello :“根據費米望〗遠鏡收集的數據,我們能夠測量出發射的全部星光。這斯图加特踢球者是以前從未做過的。”“這些光的大部分是由生活在星系中的恒星發出的。因此,這使我們能夠更好地理解恒星演化過程,並獲得宇宙如何產生其發光含量的迷人見解。”

                       這項研究能夠確定宇宙在 100~110 億年前的恒星形成巔峰期的狀況。

                NGC 362 一個100~110億年歷十八站林业局史的星群 來自宇宙恒星形成的高峰期

                       團隊表示,新伽馬射線地圖為未來更深入的太空/時間探索任務(比如詹姆斯韋伯太空望遠鏡)奠定了基礎。

                       宇宙歷史的第 10 億個年頭,是一個↙相當有趣的時代。而人類對這十万零二百十一個時代的探測似乎還是一片空白。或許,追逐著這迷人的點點星光,我們就能重現混沌初開時的美▓麗篇章。

                 

                 

                 

                 

                文字:崔可寧、唐宇菲

                圖片:崔可寧、唐宇菲

                編輯:甘季鑫