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观测宇宙边缘有哪几种方法?
发布时间:2016-08-22
  
 仰望苍穹,点点星光吸引了我们的注意力,在点点星光之外,还有黑暗的天区,看上去一无所有,漆黑一团,在这漆黑一团的区域,看不到一丝亮光的区域,其实,这样没有星星的黑暗区域才是宇宙学家感兴趣的地方,在天空的这个方向,近处没有天体,但是在远处绝对有,它们在宇宙的边缘地带。这些距离遥远的天体,更能让天文学家感兴趣,这有助于他们提出更加完美的宇宙演化理论。

 要想看到宇宙边缘的景观,用一般望远镜是做不到的,即使用大型望远镜,也做不到。但是,大型望远镜还不是一筹莫展,用它们可以拍摄照片,把照片呈现在在我们眼前。它们所拍摄的照片绝对不是咔嚓一声就得到的,它们的照片需要望远镜的照相机头长期曝光,几个小时或者十几天,才能得到一张完美的照片,这是因为,曝光的时间越长,积累的光子也就越多,大量的光子积累起来,就可以得到更加清晰的图像。



 观测宇宙边缘的天体,除了人造望远镜之外,宇宙中还有一种天然的透镜,它们被称为引力透镜,很多近处的天体,比如说是星系团,由于具有巨大的质量,可以让远处的星光在经过它的时候发生弯曲,它所起到的作用就像是玻璃透镜那样,被称为引力透镜,它们的作用相当于望远镜,能把宇宙边缘的景象呈现在我们眼前。
  
 不管是望远镜还是引力透镜,它们采用的都是光学波段的观测,除了利用光学手段,观测宇宙深处的另一种方法是红外观测。一个物体只要温度不低于绝对零度,都会发出红外辐射,遥远的天体的星光在来到地球的过程中,要经过很多的宇宙尘埃区域,它们遮挡住了星光,但是,在红外望远镜看来,这些尘埃基本不存在,它们是挡不住红外线的,因此,红外观测宇宙边缘的天体十分适合。

  
 使用红外波段观测的另外一个重要原因是红移,宇宙是从大爆炸中来的,宇宙边缘的天体在飞速的膨胀,因此它们会发生很严重的红移现象。普通的星光会“红移”至更长的波段,因此使用红外线观测对研究超深空至关重要。当年,哈勃望远镜拍摄XDF视场的时候,观测波段就已经扩展到了红外区域。

 
 最近,天文学家又发布了一批壮观的超深空图像,第一次深入地观察到了宇宙深处大范围的景象,它也是采用红外波段拍摄的。他们使用的是位于夏威夷的英国红外天文望远镜,反复观测天空中的同一块区域,这一次望远镜的镜头曝光的时间也非常罕见地长,曝光时间长达1000个小时。拍摄出来的照片被称为UDS,这幅图包含的范围空前庞大,探测到超过250000个星系,包括在大爆炸后10亿年内观测到的几百个星系。


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