23年6月19日/【宇宙】

玄妙梦幻

133亿年前的余晖 韦伯望远镜发现遥远星系

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2023/06/19 18:11 上海市

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近日，一个国际科研小组在《科学》杂志上报告说，他们利用韦伯空间望远镜发现了一个特殊的遥远星系，它诞生于宇宙大爆炸之后约５亿年，体积很小，但内部的恒星诞生活动异常剧烈。该研究由美国明尼苏达大学、日本东京大学等多家机构联合进行，对理解宇宙演化史有着重要意义。

天文学家分析认为，这个星系半径约５３光年，体积仅为银河系的百万分之一。但它每年却约有１到２个太阳质量的物质转化成恒星。与之相比，银河系恒星形成率约为每年４到８个太阳质量。

根据当前理论，宇宙诞生于约１３８亿年前的大爆炸。在宇宙的幼年期，第一代天体发出的紫外线使当时充斥宇宙空间的氢原子发生电离，重新变成带电粒子。这一过程称为再电离，是当前天文学前沿的领域之一，对研究宇宙演化史意义重大。

玄妙梦幻

宇宙文明等级划分，三级文明控制宇宙，人类文明只有0.7级！

奇趣魅丽坊

2023/06/18 08:51 江苏省

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凭借独一无二的智慧，人类在短短时间里就成为地球上的霸主，站在了地球食物链的最顶端，这也是我们引以为豪的地方。


人类诞生不过百万年，真正的文明史也只有几千年。而地球拥有46亿年历史，拥有大约35亿年生命史，相比之下，人类历史不过短暂一瞬间，但就是在这么短暂的时间里，人类创造出了灿烂的文明。

尤其是最近几百年时间里，人类文明飞速发展，过去的一百多年时间里，人类文明取得的成就比之前的几千年取得成就的总和还要多，可以预见的是，在下一个一百年，人类文明肯定会有更大的突破。


于是，我们开始去畅想，人类文明到底能达到何等高度？浩瀚宇宙还有没有比人类更高级的外星文明呢？

随着天文学家对宇宙的不断探索，人类越来越了解到自己的渺小，虽然我们还没有发现外星文明，但坚信外星文明一定存在。那么，外星文明科技到底达到何等高度呢？


针对这个问题，上世纪60年代，苏联天文学家卡尔达肖夫创立了一个公式指数，用于衡量宇宙文明等级，这个指数被称为卡尔达肖夫指数，把宇宙文明分为三个等级，衡量文明等级的标准就是能耗，也就是一个文明对能源的掌控和消耗情况。


一级文明，也就是行星文明。一级文明能够掌控并利用所在行星上的所有能源，比如说风能，水能，当然还有更重要的太阳能。

根据卡尔达肖夫指数，人类文明目前只有0.7级，连最低的一级文明都没有达到，说白了人类文明其实还处于零级，属于扩展级别，0.7级都有点抬举人类文明了。


之所以人类文明等级会这么低，主要还在于人类对太阳能的利用率实在太低了。太阳每时每刻都在向地球辐射能量，但人类能够利用的实在太有限的，绝大部分太阳能都不能被人类直接利用，相当于“白白浪费”掉了。

不过考虑到在过去的一百多年时间里，人类文明飞速发展，所以科学家们相信，在未来的一百多年时间里，人类文明将有机会迈入一级文明行列。一旦成功晋升为一级文明，意味着人类将彻底控制地球，具体表现为，控制地球气候，甚至改变地质结构，为人类发展所用。

接下来是二级文明，也就是恒星文明，该文明能利用整个恒星和恒星系统里的所有能量。注意，二级文明能够利用恒星的所有能量，而一颗恒星的能量是无法想象的，这意味着二级文明的高度远远超过了一级文明，两者甚至不是一个维度的文明。


基于二级文明，有科学家提出了戴森球的概念。何为戴森球？通俗来讲，就是包裹住整个恒星的巨大建筑结构，这种建筑能够直接利用恒星辐射的能量，为二级文明所用。同时，二级文明甚至可以居住在戴森球里，把恒星能量的利用率提升到最高，减少不必要的中间环节。

可以预见的是，二级文明已经实现了真正意义上的星际旅行，他们甚至早就具有了“超光速”飞行的科技，随意在恒星系统里穿梭，甚至飞出恒星系统，在浩瀚星空建立更多的家园。

不过，在我们眼里强大无比的二级文明，在三级文明面前仍旧不值一提。

三级文明，也就是星系文明，能够掌控利用所在星际的全部能源，最明显的就是黑洞，三级文明甚至能直接利用黑洞的能量，他们甚至早就掌握了黑洞的本质，一睹宇宙的真面目。


整个星系的能量是巨大的，甚至可以用无限来形容。对于三级文明来讲，星际旅行早就成了家常便饭，他们进行星际旅行，就像我们平时“说走就走的旅行”那样方便快捷，不但可以随意穿梭在自己所在的星系，甚至前往其他星系，整个宇宙都会成为他们的后花园。

一句话，三级文明在人类眼里简直就是“神”一般的存在，这类文明更多的只能出现在科幻小说和电影里。

不但如此，强大的三级文明已经不满足于在本宇宙里寻求发展，甚至开始尝试坍缩平行宇宙，尝试与其他宇宙取得联系，甚至前往其他宇宙。


基于此，就有人在三级文明的基础上，提出了更为疯狂的七级文明，而三级文明上面的四级到七级文明甚至不是我们能够理解的，完全就是“神级文明”级别，我们当做神话故事就可以了。

能够看出，人类文明在高级文明面前有多么渺小，我们不能因为成为地球的霸主就沾沾自喜，如果你真的了解地球在宇宙中有多么渺小，肯定会深深体会到人类文明取得的那点成就有多么不值一提！


在浩瀚宇宙面前，地球渺小得甚至不如一粒尘埃。再想一想，地球上不同的民族为了那粒尘埃微不足道的一小部分相互厮杀，争得你死我活。又有多少人一直在痛苦中挣扎，这样的文明能称得上宇宙文明吗？

或许，完全配不上“文明”两字！

玄妙梦幻

科学家发现，太阳系正处于一个巨大的“泡泡”里，直径有1000光年

魅力科学君资讯号

2023/06/20 16:43 北京市

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我们太阳系位于银河系的一名被称为“猎户臂”的边缘区域，与恒星云集的银河系中心区域相比，这里显得颇为“冷清”，或许你不知道的是，太阳系所在的区域其实比想象中的更加“冷清”，因为科学家发现，太阳系正处于一个巨大的“泡泡”里，下面我们就来看看这到底是怎么回事。



这个巨大的“泡泡”被称为“本地泡”（local bubble），其直径有1000光年左右，在这片巨大的空间中，星际介质（主要是恒星之间充满的气体和尘埃）的密度非常低，大概只有银河系平均水平的十分之一，不过在“本地泡”里面却有一些炙热的等离子体物质，它们所发出的X射线，似乎在默默述说着这里曾经发生过的故事。

“本地泡”发现于上个世纪七八十年代，当时的科学家们使用了多种观测手段（包括光学、射电和X射线天文学），来探测银河系中的星际介质，他们发现，在我们太阳系周围，有一个相对空旷的区域，这个区域里只有很少的气体和尘埃，但是却有明显偏高的X射线辐射，随后这片区域就被称为“本地泡”。

在发现这个巨大的“泡泡”之后，科学家对其进行了更多、更深入的研究，而最终帮助科学家清楚地认识到“本地泡”的，则是于2013年发射升空的“盖亚”卫星，科学家使用该卫星对“漫射星际带”的观测结果，制作出了“本地泡”精确的计算机模型。



科学家发现，“本地泡”在整体上并不是一个球形，它其实有点像沙漏一样，具体表现为，在银河系所在的平面上最窄，在平面上下方逐渐变宽，它在远离银河系平面的方向上是开放的，就像一个喷出去的泡泡一样，而在这个“泡泡”的边界之外，则是更冷、更密、更中性的气体和尘埃。

那“本地泡”是怎么形成的呢？科学家推测，它很可能是由“超新星爆发”造成的。



总的来讲，宇宙中的“超新星爆发”可分为两种，一种是像白矮星这种致密的天体从外界吸积了过多物质导致的热失控的核聚变。

另一种则是那些质量巨大的恒星在内部“燃料”耗尽之后，会因为其内部骤然失压而迅速坍缩，在恒星的核心区域，大量的电子被巨大的重力压入原子核，并与其中的质子结合成中子，大量的中子紧紧地“挤”在一起，形成了一个异常致密的核心，与此同时，恒星外层的物质又会以极高的速度向内坍缩，其峰值速度甚至可以达到0.2倍光速左右，当它们撞击其致密的核心时，其自身携带的巨大能量就会在一瞬间释放，进而发生威力巨大的爆炸。



“超新星爆发”被称为已知宇宙中威力最大的爆炸，其短时间内释放出的能量，甚至比太阳在其长达100亿年的主序星阶段所释放出的总能量还要多。

科学家认为，“超新星爆发”所产生的物质激波以及能量辐射，会使其附近空间中的星际介质遭到猛烈冲击，进而在宇宙空间中形成了像“本地泡”这样物质稀少的“泡泡”，而这也解释了为什么“本地泡”中会存在着炙热的等离子体物质。

而从“本地泡”的形状可知，在遥远的过去，“本地泡”中应该发生了多次“超新星爆发”，具体有多少次呢？科学家给出的参考答案是：在几百万年的时间范围之内，发生了15次。

那么问题就来了，如果“本地泡”真是“超新星爆发”造成的，那为什么位于其中的太阳系，没有被这一系列的“超新星爆发”给“炸”得分崩离析呢？



答案很简单，要知道太阳并不是静止不动的，它其实一直在带领着整个太阳系围绕着银河系中心公转，其速度大约为每秒220/公里，以这样的速度，太阳系大约每2.23亿年就会绕着银河系中心转一圈，根据科学家的估算，导致“本地泡”形成的那一系列“超新星爆发”，大概开始于1440万年之前，而在那个时候，太阳系根本就不在当时“本地泡”所在的区域，当然也就不会受到影响了。

也就是说，太阳系只是偶然“路过”了这个巨大的“泡泡”，根据科学家的估算，目前太阳系大致处于“本地泡”的中心位置，预计再过几万年就能离开这片区域。

玄妙梦幻

64亿公里之外，飞船从太空传回一张照片，专家看后为何失去笑容

无怨无悔的小人生

2023/06/21 09:09 天津市

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太阳系是浩瀚宇宙中的一部分，那么在太阳系又是怎样的世界？1977年9月5日所发射的旅行者一号探测器便带着飞离太阳系的任务驶入了外太空，而且近半个世纪后，旅行者一号仍然可正常运行。


于人类而言，半个世纪是漫长的，而旅行者一号探测器确实带给了人类不少惊喜，它是首个提供了木星、土星以及其卫星详细照片的探测器，1979年时，人类通过旅行者一号看到了木星背阳面的极光。

而从1989年起，旅行者一号朝着银河系中心方向前进，2012年5月则已经达到了太阳系边缘位置，但一直到12月，旅行者还没有飞出太阳系，并且即使到了2013年8月，NASA还是无法确定旅行者一号是否飞离了太阳系。


至今旅行者一号则已经飞出了228亿公里，是距离地球最远的飞船，值得一提的是，当旅行者一号飞至距离地球40亿公里处的地方时，所拍摄到的地球其实已经是颗“星星”。


而在1990年，距离地球64亿公里外，旅行者一号所拍摄的地球就是一“暗淡蓝点”，美国著名的天文学家卡尔·萨根看到这张照片后，心中大受震撼，失去了笑容。因为一直以来，在浩瀚的宇宙中，孕育了生命的地球是特别的，人类则是伟大的，可旅行者一号捎回来的照片，却告诉大家“不过如此”，因而萨根从中得到启示，认为在宇宙剧场里，地球其实只是一个极小的舞台。

“我们的心情，我们的妄自尊大，我们在宇宙中拥有某种特权地位的错觉，都受到这个苍白光点的挑战。”


2020年，美国宇航局则发布了旅行者原版照片的新版本——苍白蓝点，NASA则是介绍：在1990年情人节那天，旅行者1号在距离地球64公里的距离上行驶，最后一次回头，拍下了最后一批太阳系照片。

另外在2020年，旅行者1号开始关闭科学仪器，而科学家们则认为，大概在2025年，旅行者一号的电池耗尽后，它还是会向银行系中心前进，但再也回不来了。


自古以来，人类一直在研究地球、探索宇宙，而旅行者一号的飞行无疑是特别的，不过当大家都在议论旅行者一号可能已经飞离了太阳系，然而科学家们还是难以确定。

虽然按照之前的计算，旅行者一号本该在2012年脱离太阳系进入到了宇宙空间，但由于一些未知的缘故，旅行者一号始终处在了太阳系非常边缘的位置，此外旅行者一号上还携带一张选取了世界上55种语言，所录成的问候语的铜质磁盘唱片，并且还有115幅影像，其包含了太阳系各行星的图片以及人类器官图像及说明等。


若是在外太空真的存在着外星人，那么旅行者一号将向它们表达人类的问候。虽然在地球乃至太阳系中，人类都是非常特别的存在，拥有着高智慧，但不可否认，宇宙之浩大，人类其实很渺小。

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“中国天眼”有重要新发现！

每日经济新闻

2023/06/23 13:04 北京市

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每经编辑 杜宇

据新华社6月22日消息，科学家利用“中国天眼”FAST发现了一个轨道周期仅为53分钟的脉冲星双星系统，是目前发现的轨道周期最短的脉冲星双星系统，从观测上证实了蜘蛛类脉冲星从“红背”向“黑寡妇”系统演化的理论。


图片来源：中科院国家天文台

该研究由中国科学院国家天文台科研团队与国内外合作者完成，相关成果6月21日在国际学术期刊《自然》在线发表。


“中国天眼”全景（维护保养期间拍摄）。新华社记者 欧东衢 摄

脉冲星即旋转的中子星，因不断地发出电磁脉冲信号而得名。对脉冲星的观测研究，有助于揭示更多宇宙奥秘。天文观测已经发现一些脉冲星处于双星系统中，和其它恒星一起绕转。

按照已有天体物理学模型，如果两颗星距离很近，脉冲星会“吞食”身旁恒星的物质，两颗星距离越靠越近，相互绕转速度也越来越快；随着恒星被大量“吞食”后质量变小，质量小到一定值后，双星间距会变大，两颗星相互绕转的速度也就变慢。


6月22日拍摄的“中国天眼”馈源舱（维护保养期间拍摄）。新华社记者 欧东衢 摄

“这类似于雌蜘蛛吞食雄蜘蛛供养自身的行为，天文学家就以‘红背’与‘黑寡妇’两种蜘蛛命名这类脉冲星，统称为蜘蛛类脉冲星。”FAST运行和发展中心常务副主任、总工程师姜鹏介绍，此前天文学界分别探测到处于“红背”与“黑寡妇”状态的脉冲星双星系统，但从未发现这二者演化的中间状态，因此蜘蛛类脉冲星从“红背”向“黑寡妇”系统的演化理论尚未完全证实。


左：红色箭头指示M71E的位置，旁边是球状星团M71。（星明天文台供图）

右：来自“中国天眼”观测数据的M71E的平均脉冲轮廓和偏振位置角。（中科院国家天文台供图）

“中国天眼”此次发现的名为PSR J1953+1844（M71E）的脉冲星双星系统，是迄今绕转速度最快的蜘蛛类脉冲星系统，经长期观测被确定为处于“红背”到“黑寡妇”系统演化的中间状态，填补了蜘蛛类脉冲星演化理论的缺失环节。

据国际在线报道，论文的共同第一作者潘之辰表示，由于在此阶段的脉冲星轨道周期非常短、两个星的距离非常近，对观测提出了极大的挑战。正是借助FAST的超高灵敏度和极强探测能力，这一演化路径得到证实。 潘之辰介绍说：“我们搜脉冲星的时候，其轨道运动对我们搜索影响特别大。FAST的优势在于灵敏度高，别的望远镜观测一小时甚至数小时，我们只要几分钟的时间就能达到一样的灵敏度。你可以想象，灵敏度一样的时候，对应地，时间就短，轨道运动的影响就小，使我们有机会能搜到这样的脉冲星。”

《自然》期刊审稿人评价：这个发现使得脉冲星双星系统的轨道周期最短纪录缩短约30%，预示着蜘蛛类脉冲星演化中存在新的未知过程。

每日经济新闻综合新华社、国际在线、中科院国家天文台

封面图片来源：新华社记者 欧东衢 摄