科學家終於徹底搞明白為什麼夜晚是黑的

知識 10-15

每當我們凝視夜空的時候，我們都覺得它像一塊鑲嵌著閃亮星星的漆黑空間。這種現象被稱作奧伯斯佯謬，雖然它出現在16世紀，但至今依舊引發著一些爭議。它提出的問題是：如果宇宙真的無限而永恆，那麼為什麼我們看到的不是一模一樣的明星，夜晚看到的是漆黑的夜空而非明亮的天空呢？

科學家終於徹底搞明白為什麼夜晚是黑的

現代解釋認為宇宙有限，它有年齡並且正在越來越快地擴張。根據愛德文·哈勃在1929年的觀察，宇宙的擴張使得遙遠明星的光變成了人類肉眼看不見的顏色。

但根據發表在《天文物理期刊》上的一項新研究，天文學家們也許終於能夠解決這個爭議了幾個世紀之久的問題。

天文學家們先前估計人類可觀測宇宙的範圍內包含一千億個星系。新研究通過估計附近星系和宇宙最遠邊緣星系的密度，再次檢查了這一數據。由於光的速度有限並且能夠花數十億年的時間到達地球，因此他們還回顧了宇宙的年輕時代。

荷蘭萊頓天文台的Christopher Conselice帶領著其他三位天文學家們，開始了他們的研究。他們發現在他們回顧的那個年代，星系的密度有所增加。這很重要，因為星系經常合并並隨著時間的流逝而增大。(以我們的銀河係為例，它就正在與仙女座星系碰撞的進程中。)

但等到星系的密度增大到一定值之後，就會下跌。研究人員們總結道：「人類的觀察並未到達最小的星系。我們知道在我們目前可觀測宇宙的範圍之外，還存在著更多小星系。」

通過探索他們看到的比率，並假定有東西遮住了他們的視野，他們認為先前對可觀測宇宙內星系的數量有誤，宇宙中應該有2萬億個星系而非先前預估的一千億個。

該團隊表示：「這個問題並不是好奇導致的一時興起，它還聯繫著宇宙學和天文學其它很多問題。」是什麼將這些星系藏了起來，這又讓我們回到了奧伯斯佯謬。

研究人員們表示關於奧伯斯佯謬的大多數解決方法都分成了兩個陣營：第一個解釋了恆星和星系的消失方式；第二個，他們解釋了為何許多恆星和星系存在但我們從地球上看不到。

最受歡迎的觀點是，宇宙擴張有看不見的星系紅移，它結合著宇宙有年齡和可觀測到的大小出現。但Conselice及其同事推進了一步，給這個謎題新增了另外一個答案。

他們認為氣體和塵埃吸收了在宇宙中漂移的光(該觀點早就被拋棄，因為科學家們原本認為這種解釋會讓黑暗的天空問題變得更糟糕)，這以過程扮演了一個變黑角色。

基本原理是，恆星的無限場會無限加熱氣體和塵埃，直到其也像恆星一樣明亮為止。

研究人員們認為遙遠但數量有限的星系發出來的可見光被氣體和塵埃吸收了一部分，接著這些光以紅外線和紫外線波長等人類肉眼看不見的形式被重新釋放出來。

在下個十年左右，地球和太空里會有越來越多靈敏的望遠鏡，研究人員們希望能夠利用這些測試他們的理論能否站得住腳。

Conselice在NASA的一個新聞發布會上說道：「想到宇宙中還有百分之九十的星系等待著人類去研究，這真是令人難以想像。」

[肌肉桃 via ScienceAlert]

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