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宇宙多大，宇宙有外星人吗?( 二 )

小知识


天文学家是经由找到一个“标准烛光， ， （也就是其全部 能量输出是已知的某种东西）来解决这个问题 。 这背后的 想法是:如果已知一物体发射的全部能量,又能测量在地球 上实际接收到的能量， 就可计算出其距离 。 以暗室做比喻, 一个一百瓦的灯泡就是标准光——如果看来暗淡， 你就知 道它很远,如果看来很亮， 就是很近 。
从历史上来说， 天文学上最重要的标准烛光称作“造父 变星M（Cepheid variable）,其名源自Cephus仙王星座， 这是 被看到的第一颗这类星 。 它们会周期性地明暗起伏， 每次 数周或数月， 而周期长度与恒星辐射到太空的总能量有关 系 。 于是,测量出造父变星的周期时间， 就等于读出暗室里 灯泡的瓦数 。
哈勃就是因为能在附近的星系中看到个别的造父变 星， 才可能发现宇宙是在扩张中 。 后来也是因为在1956年 发现了两个不同种的造父变星（当初哈勃把它们搞混成一 种了）， 才使得对宇宙的估算年龄超过地球年龄 。 1994年 之前,我们还没有足够有力的技术使我们可以看见超过五 千万光年以外的星系中的个别造父变星， 也就是说,我们只 能用间接的估算来判定在这距离以外的星系的远近 。 这 时， 估算出来的宇宙年龄是七十亿到两百亿年之间 。
到了 1994年， 有两组天文学家(一组在地面操作， 利用 先进的电子系统,另一组用哈勃太空望远镜)终于分辨出其 中部分造父变星， 而判定了称作室女座星系团(Virgo Cluster)的距离 。 他们测量的结果是:宇宙的年龄在八十亿 到一百二十亿年之间 。
这些数字仍有相当的争议， 因此如果有其他科学家在 几年中提出更高的年龄,你也不必感到意外 。 然而,如果这 个年龄范围成立， 将会动摇我们对于宇宙如何运行的许多 想法 。 目前最急迫的问题， 就是研究恒星生存周期的天文 学家告诉我们的问题 。 他们说， 在宇宙中有大量年龄在一 百二十亿到一百六十亿年之间的恒星 。 我猜测， 我们又要 看见历史重演了,一定会看见宇宙年龄需要再提升 。 如果 不是这样,则整个关于宇宙创始大爆炸的想法,就必须再予以检验O这才有趣呢！

整个宇宙到底有多大呢？是如何确认宇宙多大的？人类从未发现过远在几万亿光年之外的星球 。 毕竟， 可观测宇宙的直径也就930亿光年， 这是我们所能观测到的范围， 所以我们不可能会看到距离超过465亿光年的天体 。
那么， 目前已知最远的天体有多远呢？整个宇宙又会有多大呢？
之所以会有可观测宇宙的概念， 是因为宇宙空间的膨胀速度超过光速， 导致遥远天体发出的光还来不及传播到地球上 。 根据计算， 我们的观测范围被限定在一个半径为465亿光年的区域中， 这就是可观测宇宙 。 因此， 理论上， 我们现在所能看到的最远天体距离地球为465亿光年， 这些天体发出的光用了138亿年的时间才到达地球 。
不过， 我们是不可能看到465亿光年外的天体， 因为宇宙在诞生后的最初38万年里是不透明的， 而且也没有天体形成 。 直到大约一亿年后， 宇宙中才有恒星和星系逐渐形成， 我们才有可能观测到天体 。
迄今为止， 天文学家在宇宙中观测到的最远天体是一个原始星系——GN-z11 。 这个星系非常年轻， 因为它出现在宇宙形成4亿年之时 。 也就是说， 我们所看到的GN-z11是134亿年前的样子 。 随着空间的加速膨胀， 这个星系已经非常远离我们， 目前与地球的距离达到了320亿光年 。
GN-z11是哈勃太空望远镜的观测极限， 得益于引力透镜效应， 哈勃也是在非常偶然的情况下才观测到这个遥远的星系 。 如果想要观测到宇宙中最初形成的第一批恒星和星系， 还需要更为强大的天文望远镜 。

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