目前的宇宙膨胀速度约为每秒72-74千米每秒,每百万秒差距(326万光年) 。 因此,你看得越远,星系远离我们的速度也越快 。 要确定非常遥远的星系的距离,你必须测量星系红移来确定星系远离我们的速度有多快 。
当哈勃通过棱镜观察来自遥远星系的光时,他发现了一种“红移”,偏离了已知的颜色 。 简要解释一下,看到一个远离你的物体发出的光时,光会显得更红,因为它拉长了电磁频谱 。 而另一方面,当一个物体的光向你移动时,它会压缩磁场频谱,并产生“蓝移” 。 对于哈勃观测到的绝大多数星系都有这种红移,这意味着它们正在远离我们 。 通过在图上绘制不同的红移和已知距离,就有办法以相对较高的精度确定极远星系的距离 。
宇宙微波背景----这是最终的测量工具,也可以说是宇宙距离的基准线 。 宇宙微波背景辐射(CMB)是大爆炸后最早期的残余辐射(最早是一个相对词,大约是大爆炸后40万年) 。 这种辐射是迄今为止在恒星之间的“空”空间中探测到的最古老和最远的辐射 。 通过这个基准线可以推断宇宙的年龄约为137亿年 。
这也就意味着我们能看到的最远的时间是137亿年,因为光(以光速运动)到达我们需要137亿年 。 因此,“可观测宇宙”的半径为137亿光年,直径约为275亿光年 。
但是,“已知宇宙”的半径并非137亿光年 。 再回想一下哈勃常数和它对宇宙膨胀的测量 。 来自宇宙微波背景辐射的光如今到达我们的眼睛已经走过137亿年了,但同时宇宙也在不断膨胀,把已知宇宙的边缘扩张到更远,虽然严格来说,我们并不能看到那么远 。 但是通过运用哈勃常数,我们可以计算出现在这些光子的起源,答案是惊人的——460亿光年远!这意味着“已知宇宙”的直径有920亿光年!
显然,计算这么大的距离会使大脑宕机,超出人类的理解范围 。 幸运的是,有许多天文学家对这类测量方法的精通和宇宙距离阶梯的存在,这样我们能够时刻关注宇宙是如何运动的——以及我们在其中的位置!
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