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137亿光年!霍普金斯大学发布交互式宇宙地图,陪你走到宇宙尽头

137亿光年!霍普金斯大学发布交互式宇宙地图,陪你走到宇宙尽头

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  新智元报道  

编辑:昕朋
【新智元导读】约翰霍普金斯大学发布了一张新的交互式宇宙地图,显示可探测宇宙137亿光年的变迁,精确展现宇宙的深邃之美。

天文爱好者有福了!
近日,约翰霍普金斯大学天体物理学教授Brice Ménard等人完成了一张全新的交互式宇宙地图,记录了137亿光年内20余万天体。
不仅图片提供2k至8k模式,还有很强的交互感。更重要的,是它免费!

天文爱好者的福音

通过这张地图,公众可以体验以前只有科学家才能访问的数据。这张交互式地图描绘了20万个星系的实际位置和真实颜色。
人们可以在线获取这些信息和图片,也可以免费下载。
Ménard表示:「多年来,世界各地的天体物理学家一直在分析天文数据,写了数千篇科学论文,得出无数的新发现。」
「但是,没有人花时间去制作一张美丽、准确、普通人也能理解的宇宙地图。我们的目标是向所有人展示宇宙的真实面貌。」
运用斯隆数字巡天的数据,Ménard(图左)在约翰霍普金斯大学计算机科学专业校友Nikita Shtarkman的帮助下完成了这张地图。
斯隆数字巡天(Sloan Digital Sky Survey,缩写为SDSS)是使用位于新墨西哥州阿帕奇山顶天文台的2.5米口径望远镜进行的红移巡天项目。
这个项目已经运行了20多年。多年来,望远镜夜复一夜地扫描宇宙的不同部分进行成像,捕捉这种异常广阔的视角
目前,SDSS已观测数百万个星系。这次用于创建地图的,只是其中的一小部分数据。
「在这张地图中,我们只是最底部的一个斑点,只是一个像素点。这个‘我们’指的是银河系,拥有数十亿颗恒星和行星的银河系。」
Ménard说:「我们习惯于看到的天文图片只包含一个或一组星系。但这张地图显示的是整个宇宙的概貌,是一个非常宏观的视角。」

地图上都有什么?

完整的宇宙地图实际上是一个球体。此次可视化的,只是宇宙的「一片」。
Ménard称,该地图包含约20万个星系。
在地图上,每个点都是一个星系,每个星系包含数十亿颗恒星和行星。而我们所在的银河系只是这些点之一,位于地图的最底部。
宇宙中充满了星系。各大星系构成了庞大的丝状宇宙网。离我们越远的星系,丝状结构便越难辨认。
宇宙随着时间不断膨胀。这种膨胀拉伸了光的波长。对我们来说,天体越远,颜色就越红。
例如,星系离我们最近,波长最短,照片中呈蓝色。而类星体离我们最远,波长最长,故呈红色。
地图的顶部,是137亿年前大爆炸后不久发出的第一次辐射闪光,被称为「宇宙微波背景」。
宇宙微波背景是由欧洲航天局使用普朗克太空望远镜观测的。

137亿光年外是什么样?

宇宙漫漫,137亿光年。这次,我们有机会欣赏到可知宇宙中六大天体的奇观。

螺旋星系

从地图底部,距离地球20亿光年内的,是「螺旋星系」。在地图上,螺旋星系呈微弱的蓝色。
银河系也是其中之一。如果从宇宙中来看,银河系也是是一个蓝色的螺旋,

椭圆星系

在螺旋星系上方,是「椭圆星系」,在地图中呈淡黄色。
椭圆星系比螺旋星系亮得多。我们可以在更远的地方看到它们。

红移椭圆星系

随着宇宙的膨胀,光子被拉伸,所有物体都看起来更红。椭圆星系就是这种情况。
在距离地球40亿到80亿光年的距离上,椭圆星系的光波被「红移」,呈现红色。
同时,由于我们不再探测到较暗的螺旋星系,宇宙的丝状结构就不那么明显了。

类星体

当我们再向宇宙深处探索,到达距地85亿至110亿光年时,地图又变为蓝色。那是类星体发出的光。

类星体是位于某些星系中心的巨大黑洞。当它们吸收周围的气体和恒星时会变得非常明亮。在宇宙中,可以看到它们的明亮的蓝光。

红移类星体

在这些距离上,宇宙的膨胀是如此之大,以至于来自类星体的蓝色光子被拉伸并显得更红。

随着宇宙的膨胀,大爆炸约38万年后,能量逐渐形成了物质,大量氢气弥散在宇宙中。这时由于没有新的光源产生,宇宙是黑暗的。

尽管此后逐渐有恒星、星系诞生,但他们产生的光仍然很暗,并且被弥散在宇宙中的「氢气雾遮掩,直到10亿年后,星系越来越多,氢气雾被它们产生的电磁辐射驱散后,宇宙才开始亮起来。这10亿年被称为宇宙黑暗时代

宇宙微波背景

目前,人类可以探测的宇宙尽头,是距离地球137亿光年的宇宙微波背景。
现在,我们不是以可见光,而是无线电波的形式观察到这种辐射。这是人类可观测宇宙的边缘。
任何超出此范围发出的光尚未到达地球,因为它的传播时间比宇宙的年龄还要长。
提到为什么要制作这张地图,Ménard说:「在成长过程中,我一直受天文学图片、恒星、星云和星系的启发。现在,是时候创造一种新地图来激励人们继续探索无穷宇宙了。」
Ménard希望人们能体验到地图惊艳的美和令人敬畏的宏大。
「从底部的这个像素点,我们能够绘制出整个宇宙的星系,这就是科学的力量。」
参考资料:
https://scitechdaily.com/new-map-of-the-universe-displays-span-of-entire-cosmos-with-pinpoint-accuracy-and-sweeping-beauty/
https://mapoftheuniverse.net/


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