太空十大怪现象
人类探索太空是为了更好的理解我们人类自己。太空也有许多奇怪的现象,而以下十种现象尤为科学家所关注。
反物质
反物质
正如超人也有另一面——比扎罗一样,组成普通物质的粒子也有另一面。例如一个带负电荷的电子其对应的反物质是一个带正电荷的正电子。物质和反物质碰到一起的时候会湮没,他们的质量会遵循爱因斯坦的定律E=mc2转换为纯粹的能量。一些未来的太空船设计将使用反物质引擎。
真空能量
真空能量
量子物理告诉我们,虽然从表面看来,空旷的太空象一个什么也没有的泡泡,其实恰恰相反,真空中充满亚原子粒子,这些粒子经常被生成然后又泯灭掉。根据相对论,转瞬即逝粒子在每立方厘米的空间中都贡献着特定的能量,产生反引力把空间推开。但是,没有人知道是什么真正引起了宇宙的加速膨胀。
微型黑洞
微型黑洞
如果关于引力的激进的新理论——膜内宇宙正确的话,那我们的太阳系中就分布着上千个微型黑洞,每一个黑洞的大小和原子核相仿。和那些大型的黑洞不同,这些微型黑洞是宇宙大爆炸时留下的,因为与第五维的密切关系不同程度的影响着时空。
宇宙微波背景
宇宙微波背景
也叫CMB,这种放射物是大爆炸的产物,20世纪60年代最初发现的这种放射物,好像是太空每个地方发出的无线噪音。宇宙微波背景被认为是大爆炸存在的最佳证据。通过微波各向异性探测器的最新精确测量结果显示,宇宙微波背景辐射的温度是-270摄氏度。
暗物质
暗物质
科学家认为暗物质占据宇宙的大部分空间,但是它既看不到,也无法利用当前的技术直接发现它。暗物质成分的候选范围从轻质中微子到看不见的黑洞,可谓五花八门。一些科学家怀疑暗物质是否真实存在,并提出这个很多科学家都想解开的谜团或许可以用引力得到更好的解释。
系外行星
系外行星
在20世纪90年代初以前,我们唯一知道的宇宙中的行星就是我们太阳系中所熟悉的行星。从那之后,天文学家已经识别出数百颗太阳系外行星。这些太阳系外行星可谓形形色色,五花八门,范围从庞大的气体世界(它的质量因为太小而不能形成恒星),到体积较小、围绕红矮星运行的石质行星。然而,到目前为止,寻找第二颗地球的努力仍然一无所获。天文学家普遍认为,通过更先进的技术可能最终会发现几个与我们的地球一样的行星。
重力波
重力波
根据爱因斯坦广义相对论,重力波是时空结构中发生扭曲引起的。重力波以光的速度运行,但是它们非常微弱,只有在宇宙中发生重大事件,如黑洞相撞时产生的重力波才有可能被科学家观察到。激光干预重力波观测台(LIGO)和激光干预仪太空天线(LISA)是两个用来发现重力波的探测器。
星系相食
星系相食
与地球上的生命一样,星系也能相互“吞食”,并随着时间不断进化。目前,银河系的邻居——仙女座正在蚕食它其中的一颗“卫星”。
中微子
中微子
中微子是不带电的,实际上是无质量的基本粒子,可以顺利通过数英里长的导线,有些会在你研究它的时候通过你的身体。这些“幽灵”粒子在燃烧的、正常的恒星火焰内部和即将消亡的恒星的超新星爆炸中产生。一些探测器被置于地下、海底或一大块冰中,这是一项中微子探测工程——冰立方(Ice Cube)的一部分内容。
类星体
这些明亮的烟火从可见宇宙的边缘对着我们闪耀,对科学家来说是宇宙混乱无序的幼儿期的提示物。类星体释放比数百个星系加起来还要多的能量。普遍的看法是,它们是遥远星系中心怪异的黑洞。1979年,人类拍到了类星体3C273的照片。
类星体竟以人类无法理解的方式排列
天文学家最近发现,在浩瀚无垠的茫茫虚空中相隔数十亿年的类星体竟然以一种人类无法理解的方式排列着。天文学家们研究了将近一百个类星体,然后发现这些超亮星系中央的黑洞的旋转轴彼此之间是相互对齐的。这种排列在整个宇宙中都是最大的。
类星体,又称为似星体、魁霎或类星射电源,是一类离地球最远、能量最高的活动星系核。类星体与脉冲星、微波背景辐射和星际有机分子一道并称为20世纪60年代天文学“四大发现”。
在光学望远镜中观察,类星体与普通的恒星看上去似乎没有区别。类星体距离我们如此遥远,而亮度看上去又与银河系里普通的恒星差别不大,可以想到它们具有相当大的辐射功率。计算表明,类星体的辐射功率远远超过了普通星系,有的竟达到银河系辐射总功率的数万倍。
现在科学界已经达成共识,类星体实际是一类活动星系核。
类星体是人类已知的最大的物体之一,在每一个类星体的核心都有一个超级黑洞。这些超级黑洞周围都被一个由高热材料组成的旋转环转结构包围着,这些物质会沿着黑洞的旋转轴高速喷射出来。
利用位于智利的欧洲南方天文台的巨型望远镜,演技小组对93个类星体就行了分组观察和研究。他们所观察的宇宙是只有当前宇宙年龄的三分之一,也就是说他们在观察远古时代的宇宙。小组注意到尽管这些类星体像距数十亿光年,它们的旋转轴仍以某种规律排列着。
于是乎研究小组想看看在那时的宇宙在大尺度的空间上这些类星体的旋转轴是否相互连接着。当看着屏幕上百亿年尺度的类星体分布时,天文学家们发现,类星体的分布并不均匀,它们形成了一个网状结构,之中有许多的空隙。这种布置被称为大型结构。
研究团队并不能直接观测到各个类星体核心的旋转轴或是其形成的射流。为了了解各个类星体的旋转轴方向,研究小组不得不通过测量各个类星体发出的光偏振方向。这个偏振方向有利于研究小组对类星体的旋转轴方向进行推断。
研究结果表明,这些类星体的旋转轴都趋向平行于它们所处的大型结构的方向。这意味着如果将这些旋转轴延长,各个类星体的旋转轴将组成它们所组成的大型网状结构的样子。如果这是一种偶然的结果的话,可能性会不到百分之一。