近期天象變化及其給我們的啟示(一)(組圖)
一、十多年來科學家觀測到大量的天象變化十幾年來科學家們在廣闊的宇宙中發現了無數奇妙的現象,包括宇宙加速膨脹,大量的伽馬射線爆發(Gamma Ray Burst),超新星爆發(Supernova),眾多星系或星系團的劇烈碰撞和重組以及新星系的誕生,無數新星體正在誕生,顯示宇宙正在經歷著巨大的變化。在這段時間內重大的天文發現比過去任何時期都要多得多,因此科學家們把這段時間稱為天文學的「黃金時期」。這裡我們列舉的主要是來自美國航空航天局(NASA)網站的報導。
(1)宇宙的加速膨脹
*宇宙的加速膨脹 科學家認為宇宙誕生和演化需要「上帝」參與
科學家在1998年發現了一個震驚科學界的現象,我們的宇宙在加速膨脹!而按照當時流行的宇宙大爆炸理論,宇宙應該是因為星系之間的引力而收縮或減速膨脹。於是科學們認為有一種不為我們所知的力量在推動宇宙的膨脹,因為科學家們觀測不到這種能量,所以稱之為暗能量。這種暗能量佔了宇宙物質總量的70%。科學家通過研究發現這種神秘的加速膨脹並不開始於宇宙大爆炸,而是幾十億年前。加速膨脹的宇宙意味著在遙遠的將來所有的星星,星系和其它的物質將遠離我們而去,宇宙將變成巨大的虛空。奇怪的是,科學家們還發現,當宇宙膨脹時,它似乎能不斷產生更多的暗能量來推動這種加速膨脹。
宇宙加速膨脹的發現,使我們對宇宙的形成和演化的認識發生了深遠的影響,許多物理學家正在重新審視現在流行的宇宙理論。如斯坦福大學李奧納特.蘇士侃(Leonard Susskind)教授和他所領導的理論物理研究小組就認為按照現在流行的觀點,我們的宇宙產生需要一個奇蹟或者是需要「上帝」從外部進行干預才能創造出來。普林斯頓大學的斯坦因哈特教授(Paul Steinhardt)和英國劍橋大學的圖羅克教授(Neil Turok)則提出了循環宇宙模型,認為宇宙無始無終,不斷處於從生長到消亡的過程。
*星系加速遠離我們而去 銀河系將成宇宙中的「孤魂野鬼」
2004年2月,美國航空航天局(NASA)發布消息認為「暗能量」確實存在。觀察顯示,宇宙中的星系正以一種加速度遠離我們而去。天文學家認為,按照這樣的模式,銀河系將越來越孤獨,宛若宇宙中的孤魂野鬼。
1998年,科學家發現宇宙中的不同星系以加速度相互分離開來,於是提出解釋說宇宙在加速膨脹之中。長期以來,科學家們認為所有的天體結構--從星球到星系群,都是由重力,也就是引力維持的。那麼,是什麼力量克服了「引力」而使星系加速分離呢?科學家們稱這種看不見的強大能量為「暗能量」。 有科學家認為,如果所有星系遠離我們而去,並且速度越來越快,那麼隨著時間的推移,最終那些星系都將以高於光速的速度離去,從那些星繫上發出的光的速度甚至趕不上星系漂離的速度,我們就將再也看不到它們了。那時,抬頭仰望星空,除了我們自己的銀河,將再沒有佈滿蒼穹的繁星,望遠鏡看到的也將是一片漆黑。
科學家還推測,如果這種情形繼續下去,最終星系本身也無法承擔超光速漂離之累,從而分崩離析。接下來是星球、甚至原子都將解體,時間也將停止。對於暗能量的本質,科學家一無所知。對其來源目前有兩種推測:一種觀點認為暗能量存在於茫茫真空中,是不變的;第二種說法認為暗能量與一種可變的場相連。如果是後一種解釋,就意味著也許有一天這種神秘的強大力量也許會發生行為的改變。不論哪種解釋,暗能量這一被認為佔有宇宙絕大部分的能量竟是看不見的,而他卻主宰了宇宙的未來。
近年來天文觀測的結果已經使人們對宇宙的認識發生了很大的變化。為了適應新的發現,新的理論也是層出不窮,因而對宇宙未來的推測也大不相同。關鍵是人們完全不清楚暗能量的實質和它的運作規律究竟是什麼,也就不可能自信的預測未來宇宙的狀態,以及所需要的時間。也許所有的這些理論推測都不對,也許在不久的將來人們能夠看到更驚人的變化。
天文觀測正在為人類見證著一個變化中的宇宙。
神秘莫測的宇宙空間
(2)頻繁的星系和星系團簇的碰撞和重組,星系的誕生或毀滅
天文學家們發現,在廣闊的宇宙範圍內大量的星系和星系團發生了碰撞和重組。伴隨著這些碰撞和容合的是大量星體的產生。以下新聞摘自美國航空航天局(NASA)哈勃(Hubble)望遠鏡的新聞網站(http://hubblesite.org/newscenter/newsdesk/archive/releases)
,左邊是報導出現的日期。
1992年6月29日: 哈勃望遠鏡發現多個形狀奇特的星系,科學家們認為它們是還未成型的」胚胎星系」
1999年5月6日:科學家觀測到陀螺狀星系NGC 4650A,據推測可能形成於兩個星系的碰撞。
1999年7月15日:科學家利用哈勃望遠鏡在星系團MS1054-03的81個星系中發現其中的13個是兩個或多個碰撞星系合併而成的星系。
MS1054-03星系團中發生碰撞的星系
1999年11月22日:NASA在新聞發布會上公布天文學家利用NASA的哈勃望遠鏡對離地球3億光年範圍內的123個紅外超亮度星系(ULIRG)進行長達三年的觀測,發現其中30%的星系發生了多個之間發生相互碰撞而合併在一起。ULIRG星系是一些形狀奇特的星系,它們發出的紅外線是我們銀河系中類似星系的100倍以上。這些超強紅外線輻射與星系碰撞激發的大量星體的產生有關。其中一個星系系統目前每年正產生200個類似太陽的新恆星。 哈勃照片顯示這些星體驚人的複雜結構,其中有三個,四個,甚至五個星系發生極為猛烈的碰撞而合併。
紅外超亮度星系(ULIRG)的複雜形狀
2000年11月2日:科學家觀測到一個形狀如鳥頭的星系NGC 6745,它是由一個螺旋星系和臨近的一個小星系碰撞匯聚而成。
星系NGC 6745
2001年1月9日: 星系NGC1409和NGC1410發生強烈碰撞。其中星系NGC 1410(左邊的星系正源源不斷的將自身的物質沿著「輸油管」(圖中的暗帶)輸送到星系NGC 1409。
2001年1月11日:星系UGC06471和UGC06472發生劇烈碰撞。
2001年3月7日:M81和M82發生碰撞。
2002年4月30日:一個被稱為「蝌蚪」的星系和另一個名為「老鼠」的碰撞星系群。相互碰撞的星系最終將合為一體。
「蝌蚪」
「老鼠」
2002年12月12日: NASA的哈勃望遠鏡觀察到賽福特六星系組(Seyfert Sextet)正在發生重組。
賽福特六星系組(Seyfert Sextet)
2003年5月1日:NASA網站報導了一個螺旋狀星系和NGC1275的碰撞,碰撞導致大量星體的產生。
2004年2月5日:科學家觀察到因碰撞而形成的「黑眼」星系。
2004年12月1日:發現「嬰兒」星系I-Zwicky 18。
同時,NASA另外一個重要的儀器錢德勒(Chandra) x-射線觀測儀也觀測到了大量類似的事件。以下列舉的是來自錢德勒 x-射線儀的觀測結果,新聞引自http://chandra.harvard.edu/press,左邊是報導出現的日期。
2001年12月19日:橢球星系NGC4636發生爆炸的遺蹟。
2002年1月8日:觀測到星系團簇阿貝爾(Abell) 2597發生的多次爆炸的留下的空洞。
星系團簇阿貝爾(Abell) 2597
2002年4月22日:NASA的錢德勒(Chandra)X-射線觀測站觀測到形狀奇異的星系Arp220星系。Arp 220 星系由兩個銀河系大小的星系正對頭碰撞聚合而成,碰撞引發了大量星體的誕生。
Arp 220 星系
2002年8月7日:觀測到Centaurus星系發生爆炸噴射
Centaurus星系爆發
2002年12月18日:科學家觀察到由兩個較小星系碰撞聚合而成的星系NGC 1700。該星系中含有直徑達9萬光年溫度高達600萬度的熱氣體盤。是迄今發現的最大的熱氣體盤。
2003年5月21日:觀測到距離我們分別為100億和120億光年的3C294和4C41.17發出的強烈X-光,兩個星系附近都存在大量的星系和星際氣體,它們正在熔合成為新的星系和星系團。
2003年12月8日:天文學家觀測到一個小星系和星系NG4261的碰撞遺蹟。
2004年1月6日:天文學家觀測到C153星系的解體。C153曾經和我們的銀河系一樣是個螺旋星系。
C153星系的解體
2004年5月10日:天文學家觀測到M87星系中心附近的強烈爆炸。
2004年8月13日:天文學家觀測到Abell星系群正在形成新的星系,來自不同方向的高熱的星際氣體正在向中心聚合。科學家們認為他們觀測到了星系形成早期的景象。
Abell星系群
(待續)
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