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星系能量驟減,宇宙正在慢慢死去?

宇宙正在死去。當然這並不是什麼新聞了,萬事萬物都在死去,宇宙當然也不例外。


但是現在我們知道了它死去的速度。天文學家分析了20萬個恆星系,測量了它們所產生的能量,發現它們產出的光和熱只有20億年前的一半了——並且還在持續下跌中。


星系與質量巡天計劃(GAMA)的研究者使用四台天文望遠鏡的綜合數據,在從紫外到紅外的21個波段上測量了這些恆星系的屬性,試圖理解空間中能量分布的狀況以及星系形成的細節,不過這些數據也順便驗證了我們早已知道的一個事實:我們正處在宇宙的衰亡期。

宇宙中的一切能量歸根結底都來自大爆炸,但其中一部分能量以物質的形式被「鎖」了起來。星光,就是這些殘存的質量以核聚變的形式,遵照愛因斯坦的質能方程E=mc2,重新轉化成能量,以光子的形式釋放出來。兆億群星中有一顆平淡無奇的恆星,它釋放出的能量里有微不足道的十億分之一落在了一顆渺小的行星上,從中誕生了我們,我們所知的幾乎一切生命,和我們眼中的幾乎一切風景。


而與此同時,還有不可勝數的新生光子在宇宙空間中穿梭。它們的旅途終將結束——或者是被星際塵埃吸收,或者照亮了其它天體,或者在穿越億萬公里的冰冷太空之後落到我們眼中,煙消雲散,只為了我們抬頭時能偶然看見瞬間閃爍的光斑。


又或者,被一架望遠鏡捕獲,變成一個數據點。



星系能量驟減,宇宙正在慢慢死去?


同一個星系(G371633)在20種不同波段下的面貌。圖片來源:論文原圖


來自20萬遙遠星系的億萬光子在所有的頻率上鋪開,展現的場景都是一樣的:宇宙釋放出的能量越來越少了。23億年前,我們宇宙產生的能量還是(2.5±0.2)*1035 h70 W Mpc-3,到了15億年前,則是(2.2±0.2)*1035 h70 W Mpc-3;7.5億年前,(1.5±0.2)*1035 h70 W Mpc-3;今天,大約只有(1.26±0.09)*1035 h70 W Mpc-3。



星系能量驟減,宇宙正在慢慢死去?


宇宙能量分布隨著時間的變化。紅線、綠線和藍線大約分別對應22.5億年前、15億年前和7.5億年前的狀態。圖片來源:論文原圖


宇宙的死亡是極其緩慢的,幾乎不可察覺。22.5億年前,地球上連真核生物都沒有出現呢。在我們這個小小角落裡,太陽的輕微波動都能讓我們焦頭爛額,整個宇宙的趨勢倒是視而不見。但太陽終將在50億年後熄滅,到時候我們要在哪裡尋找下一顆恆星呢?


有一個古老的笑話說,一個人在森林中遇到大雨,被迫在樹下躲藏。眼見自己頭頂的這棵樹就要淋透了,但他卻毫不擔心——邊上還有另一棵樹呀,時間有的是。


以宇宙的視角而言,我們的時間簡直多到用不完——又少到令人憂心。



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