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科学家测量宇宙星光,得出了一个数字并解释了它的意思

澳门皇冠赌城_www.8040ccom_澳门皇冠游戏赌场2018-12-06 16:20:54

科学家测量宇宙星光

北京时间十二月六日消息。据媒体相关澳门皇冠赌城报道了解到,最终,科学家们得出了4*1084这个数字,它所代表的意思是宇宙历史中全部恒星发射出的光子的全部数量。那这个数字到底是怎样的一个概念?我们需要怎样去理解呢?

如果我们的太阳(只剩下几十亿年的寿命)能够继续燃烧1032年,那么它所能释放出的光子总数大约是这个数字。

科学家是如何得知这个数字的?

我们知道,自大爆炸以来,宇宙已经持续不断地膨胀了138亿年。从任何方向看,我们视野所及的最远距离为461亿光年,在这个范围内有大约2万亿个星系。每个星系平均包含了数千亿颗恒星,每颗恒星大约由1057个原子组成。

大部分恒星诞生于分子云,新形成的恒星所辐射出的星光会穿梭在宇宙之中,与它们遇到的所有原子相互作用。而最有趣的是,星光有可能与能量最高的光子——伽马射线相互作用,从而产生新的粒子:电子-正电子对(正电子是电子的反粒子)。这对那些运用太空伽马射线望远镜进行研究的科学家来说尤为有趣。

在宇宙中,一些星系中央拥有活跃的超大质量黑洞,它们是非常好的极高能粒子(包括伽马射线)发射体。超大质量黑洞的周围会形成一个由气体、尘埃等组成的吸积盘。当盘中的物质落入黑洞时,引力能会转化为光,使这些星系的中心非常明亮。在某些情况下,落入的带电粒子会被磁场加速,形成以接近光速运动的相对论性喷流(如下图)。当一个星系产生的喷流正好指向地球时,它最明亮,因此也被称为耀变体。

然而,无论何时,当你观察遥远宇宙中的任何物体时,视线所经之处都有物质存在。气体云的存在会吸收一部分的光,我们可以通过分析吸收线来计算这部分的光。星系和星系团经常会干扰信号;我们可以测量它们的亮度、密度和其他属性,以校准我们所研究的每一个耀变体。此外,耀变体散布在宇宙之中,来自太阳系的黄道效应和来自银河系的前景效应都会影响我们所看到的耀变体。而每一个耀变体都有着本质上独一无二的能量和通量特性。

通过确定从耀变体到地球之间都存在哪些东西,我们就可以确定被研究的耀变体的源属性,从而也就有了一个校准良好的工作起点。

这也提供了一种方法,可以使用伽马射线望远镜来测量宇宙中所有的星光。我们可以这样做:

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