假如以光速旅行,我们这一生能踏遍137亿光年的宇宙吗?
假如以光速旅行,我们这一生能踏遍137亿光年的宇宙吗?
如果有个爱宇宙的朋友发:2002 TQ97,那么 TA 就是在表白,这是第201314 颗小行星的名字。
情感有质量吗?「有。因为它有惯性。」高中物理告诉我们,质量是量度惯性大小的物理量。而且,它是有路径依赖的。温柔的科学家们再努力一点,也许可以做出公式。
大约距离我们3000光年的地方有一片名为 NGC 7027 星云,它展示的一个恒星的临终崩溃——暗蓝色的外围星云气体包裹,以及巨大的网络状结构横亘内部的红色尘埃,中心那一颗显著的白点是灼热的白矮星,即年迈衰老的恒星。
百度得知,NGC 7027 外围大规模的晕结构质量约是太阳的 3 倍,知道这是什么概念吗?就是图中那层漂亮的半透明晕影,大概跟 3 个太阳系一样重(知道太阳非常大,但或许不知道它自己就占了整个太阳系质量的 99.8%)。
不容易得到的视野:彗星 71P/克拉克 ☄️ 正好穿越一片宇宙云。大量撞击和反射在这里发生,彗星的尾巴拖出一大片浑浊的颜色。
这不是冲天的小火箭,而是恰好水冰喷发(就像火山爆发 一样)的土卫二 Enceladus,它是土星的一颗小卫星,由冰覆盖。
这颗直径仅仅约为 500 公里(相当于月球直径七分之一)的小星星,却是寻找地外生物的目标地点之一。
这里有液态海洋:2014 年,卡西尼号发现了土卫二南极地底存在液态水海洋的证据,也正是这里附近的冰火山向太空喷出大量水汽和其他挥发物,喷射量约为每秒 200 公斤。其中,有一部分像下「雪」一样落回土卫二表面,另一部分则融入漂亮的土星环中,还有一小部分甚至可到达土星。
不仅如此,2015 年 NASA 确认,土卫二的表面冰层下拥有一个全球性海洋,而且是暖的:海洋底部有水热活动,那里存在海底热泉。
这是超过 100 张图片才拼凑出了这最终一张垂直跨越 50 度的星空。
从图上可以明确看出尘埃和星际云沿着黑色的大裂谷往外延伸,在顶部的中心,可以跟随银河赤道找到那些明亮的星座:天鹰座、巨蛇座和盾牌座。一路往下看,数以亿计的恒星正在发光,明亮、黯淡或微弱不可见,只有极少数著名的星体能叫出名字。这里面可能包含高达 1 万亿颗恒星。
上面这张图的中心粉红色部分,就是银河系的中心——距离地球 27000 光年,人马座A*,通常被认为是一个大约 400 万倍太阳质量的黑洞。
可这么理解黑洞:首先,请设想出一个平整、柔软的二维平面(比如一块很大的弹力布),如果往这个平面上投下一小团物质,它会变形或起皱,如果这时候把一颗初始速度极快的玻璃球往起皱处的切面上投去,玻璃球就会围绕皱面滚动,就像行星沿轨道绕着太阳运动一样。由于无法用肉眼将黑洞分辨出来,只能利用哈勃望远镜的红外线能力,穿越厚重的星际尘埃,偷偷观察。
这台大型机器 VLT 是 ESO 制作的黑科技,由四组 8.2 米高的望远镜组成,而且各自拥有一个来自智利南部土著部落语言的名字。画面中这台叫 Yepun,意思是金星。2010 年 8 月中旬,ESO 官方摄影师 Yuri Beletsky 记录下了一个有趣的时刻:Yepun 用它神圣的激光导星装置,直射入银河系的中心——
黑洞肯定会把这些光完完全全地吸收进去,一点都逃不出来,这些微弱的激光束甚至可能随着跌入黑洞中心奇点而进入另一个宇宙。
还是赶紧多看看头顶夜空的银河。
作为一位普通地球人想去宇宙旅行可谓是天方夜谭,但是这个想法持久不改!生活在地球表面,很容易相信自己处于静止状态,毕竟很难直观地察觉地球是在宇宙中高速运动的,离开地球,遨游宇宙更别谈!
但如果足够聪明,又有足够的耐心去观察,会轻易推断出地球是在运动的。比如日出日落,或者仰望星空,前半夜星星在某个位置,到了后半夜,这些星星却跑到另一个位置。也可以看看火星,它和地球都围绕太阳运行,只是地球在内侧要跑得快一些,所以向火星靠近时,它在天空中向后退行,而超过它后,它又向前移动了。
众所周知,地球绕太阳一周要365天,当在夏季和冬季相隔6个月观察天空中同一颗恒星时,它在天空中的位置会明显不同,这是因为夏季和冬季地球刚好运行到太阳相对的两侧,中间存在一个视差,就像分别闭起左眼和右眼观察同一个物体一样,科学家们借此可以算出恒星和我们之间的距离,但只有较近的恒星算出的距离才准确。
那么地球在宇宙中运行的速度有多快?
地球的自转速度:地球的周长是40070公里,24小时旋转一周,所以很简单就可算出,地球赤道地区的人,时刻都在以464米/秒的速度运动;而纬度越高的地区,因为旋转的圈更小,速度也就变慢了,可以用纬度的余弦乘以赤道速度就算出来了,比如南北纬45度的地方,余弦值是0.707,因而运动速度就是328米/秒;到了南北极,则要24小时才能转一圈了。所以火箭发射在赤道或低纬度地球最好,可以利用地球自转获得更快的速度。
地球绕太阳运转速度:地球到太阳的距离,也就是轨道半径是149597870公里,周长则是9.4亿公里,要用365天才能转一圈,因而地球的公转速度就是29.785公里/秒。
地球绕银河系运行速度:太阳距银河系中心约25000光年,太阳系大约以200公里/秒绕银心运转,地球搭乘这辆特快飞车,大约两亿三千万年围绕银河系跑一圈。
地球在宇宙中运行速度:这个就只有相对的速度了,银河系和仙女座正在以112公里/秒的速度互相靠近,40亿年后两人将幸福地结合在一起,发生一场星系大碰撞,那时候夜空或许会更亮一些,但也仅此而已。
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