关于宇宙的信息(宇宙的流行知识)
根据现代天文学理论,宇宙诞生约138.2亿年,但宇宙诞生后很长一段时间都没有天体形成,第一个天体是在亿万年后形成的 。在这个天体的“真空”时期,宇宙做了什么?第一颗星在哪里?第一个星系在哪里?第一颗行星在哪里?
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宇宙是如何诞生的?真实空时期宇宙做了什么?天文学家从宇宙膨胀现象推断宇宙诞生于大爆炸 。勒迈特根据上个世纪爱因斯坦的广义相对论引力场公式计算出宇宙会处于动态膨胀状态,哈勃的观测证明了这一点,所以最早的BIGBANG理论是由勒迈特提出的 。
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后来,伽莫夫根据大爆炸理论提出了初始合成理论,他的同事拉尔夫·阿尔菲和罗伯特·赫尔曼提出了宇宙微波背景辐射在大爆炸余辉中的预测!当然,众所周知,随着射电望远镜的发展,初始合成和微波背景辐射的理论得到了验证,于是大爆炸理论开始被普遍接受 。
宇宙是如何诞生的?
根据大爆炸理论,宇宙诞生在一个极小的区域 。在138.2亿年前的某个时候,这个区域爆炸了 。在快速膨胀期间,这种飙升的能量的温度逐渐降低 。宇宙从一团能量中逐渐产生夸克和胶子,然后重子(质子和中子)从夸克和胶子中诞生,然后开始了最初的核合成 。这时,氢、氦和少量锂诞生了 。
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“真空”宇宙在做什么?
气温继续下降 。在最初的核合成阶段结束时,宇宙中充满了高温离子和电子 。因为此时温度还很高,我们要等待宇宙继续膨胀 。大约37.7万年后,宇宙膨胀的巨大体积已经将温度降低到电子足以被离子捕获的程度 。首先形成氦原子,然后形成氢原子和锂原子 。这时,宇宙中的物质由中性原子支配,光子可以从这个等离子体中释放出来 。这个阶段叫做光子 。
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因此,我们现在看到的宇宙微波背景辐射是BIGBANG中诞生的光,但在宇宙诞生初期被等离子汤封闭了37.7万年 。本来是一束耀眼的光,但是被宇宙的快速膨胀拉成了电磁波,所以你会发现一个令人沮丧的结果 。不管人类的射电望远镜和光学望远镜有多先进,它永远不会突破微波背景辐射!
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三颗卫星的宇宙微波背景辐射
宇宙的黑暗时代
在大爆炸的第一缕光线之后,宇宙进入了黑暗期,因为此时没有天体,宇宙继续膨胀 。理论上,均匀膨胀的宇宙不会形成任何天体,但在这个几乎不幸的宇宙中,有一点不同 。正是这种差异导致了膨胀过程中物质分布不均,这才是未来恒星形成的种子!
第一个星系和第一颗行星第一颗恒星来自宇宙中分散的星云分布密度不均 。jeans不稳定性的几种坍缩模式告诉我们,当分子云的热压不足以抵抗重力时,就会在重力的作用下坍缩,这是开始恒星诞生的第一步,巴克球状体就会出现 。它可能被分成一个或多个坍缩区域,每个坍缩区域可能形成一颗恒星,并可能形成以下天体:红矮星、黄矮星、蓝矮星、蓝巨星、超巨星!
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斯皮策空望远镜发现三叶星云中的胚胎恒星
每颗恒星都有不同的用途,而红矮星的寿命超长,达到千亿到万亿年,所以原本诞生于宇宙的红矮星还没有度过童年!
黄矮星和蓝矮星会形成白矮星和中子星,而白矮星吞噬伴星则可能形成Ia型超新星爆发,成为宇宙中测量距离的标准烛光,而中子星如果磁极与其旋转轴不一致则会形成脉冲星,成为宇宙中定位或导航的信标 。
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蓝巨星和超巨星的未来命运是超新星爆发 。当然,蓝矮星也可能达到超新星的标准 。这个过程非常重要,因为未来的行星和宇宙中除氢、氦、锂之外的所有元素都是由恒星制造,通过超新星爆发扩散到宇宙中(黄矮星也可以形成行星状星云,但效率太差 。)
出生星球
如果恒星质量足够,物质会开始从氢聚变为铁,但之后就不能再聚变了 。最后内核坍缩形成超新星爆发(各种超新星爆发机制不同),超新星爆发初期从氢到铁、快中子俘获的所有重元素都会扩散到宇宙中 。
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这个弥漫的星云会在宇宙中扩散很长一段时间,直到有一天它受到干扰,再次开始坍缩,恒星诞生的过程会再次重复 。这一次就不一样了,因为有各种各样的元素,所以在恒星坍缩的过程中,行星诞生的机制开始起作用,行星会在恒星坍缩星云的漩涡中诞生 。
出生星系
星系不是诞生在大星云中的 。从银河系的诞生理论我们可以知道,星系是由一个巨大的引力中心形成的,比如黑洞引力,它逐渐捕获每一个星团形成星系,而银河系还在吞噬着射手座矮椭球星系,这个星系已经被银河系的引力撕成了一个围绕银河系旋转的“环”!
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黑洞从哪里来?有两个起源,一个是诞生在BIGBANG的原始黑洞,它是高密度物质在诞生时坍缩形成的,另一个是质量大于太阳20倍的恒星超新星爆发,但恒星黑洞的质量很难增加,即使黑洞合并,也不能无限增长,毕竟概率比较小!因此,银河系中心的黑洞很可能来自宇宙形成之初的原始黑洞 。
【宇宙的科普知识 关于宇宙的资料】
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迄今为止发现的最遥远的星系:第一个星系的首选天体
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已知最古老的系外行星:127亿年前
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第一代超贫金属红矮星2MASS J18082002-5104378
很难确定是否是第一种,但至少找到了一些典型代表来验证这些理论是否准确 。比如,第一代红矮星的金属元素非常少,因为宇宙中充满了氢元素,所以当我们发现这样一颗恒星时,它符合模型,其次,它诞生得非常早,因为红矮星的质量导致它一生都在进化氦以外的元素 。
地球有多大?未来会有新的行星诞生吗?地球是在一个星云中形成的,这个星云是在近50亿年前一颗恒星超新星爆发后扩散开来的 。这个星云在相邻的超新星爆发中受到干扰,开始坍缩,形成了太阳 。行星诞生在太阳原始恒星周围的吸积盘中 。因此,无论地球有多大,都不会比太阳的年龄大 。理论上,这两种物质是同时诞生的,但地球的诞生比太阳晚一点,因为地球的形成符合涡旋扰动在吸积盘中坍缩形成行星的理论 。
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利用ALMA亚毫米波射电望远镜阵列观测HL Tauri尘埃连续光谱图像
太阳系未来不可能再有行星诞生,因为小行星带的质量即使全部加起来,直径也只有1000公里左右,柯伊伯带也一样 。太阳系的诞生已经收集了奥尔特云的大部分物质,除了传说中还没有被发现的第九颗行星外,太阳系不会再有新的行星诞生!
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第九行星在哪里?
宇宙中行星的诞生是很常见的事情,包括金牛座和猎户座,那里有大量正在诞生的行星盘 。这些同心圆中的任何一个暗环都代表着这颗新行星的诞生 。当然,没有人能知道他们谁有生命,因为未来一切皆有可能 。
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在距离地球约640光年的猎户座参宿四中,这是一颗正在消亡的古老恒星 。内核的不稳定性导致其光度变化超过2.5倍 。这是一颗质量约为太阳15 ~ 20倍的恒星 。它将在未来产生一次ⅱ型超新星爆发 。几年后,一个行星系统可能会在它爆炸后的残骸中诞生,在这个残骸上可能会有一个宜居的星球,诞生的文明可能会开始思考 。
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