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太空有多大，整个宇宙到底有多大?( 二 )

小知识


【太空有多大，整个宇宙到底有多大?】而在银河系之外 ， 那里有深邃的宇宙空间 ， 其中存在着大量的星系 。 我们通过望远镜看得越远 ， 发现的星系就越多 。 在浩瀚的宇宙中 ， 存在着数以千亿计的星系 ， 其中一些遥远的星系发出的光经过几十亿年甚至上百亿年的漫长太空旅行才到达地球 ， 所以我们现在看到的不是今天的样子 ， 而是它们很久以前的样子 ， 那时宇宙中还不存在地球 ， 也没有太阳系 。
我们越往宇宙深处看 ， 所发现的星系变得越来越年轻 ， 它们是在宇宙诞生不久后形成 。 直到宇宙的最深处 ， 我们再也看不到星系 ， 只有那些波长很长的微波 ， 那是宇宙最早的光 。 目前人类的观测技术无法再看得更远 ， 而这几乎也已经是宇宙的尽头 。
根据目前的观测数据 ， 最早的光出现在138亿年前 。 随着空间的膨胀 ， 它们已经散播到整个宇宙中 ， 最远到达距离地球465亿光年的地方 ， 这是我们所认识到的可观测宇宙的大小 。 那么 ， 宇宙究竟有多大呢？宇宙是不是无限的呢？这些问题还有待进一步探究 。

宇宙有多大？一种独立于其他所有物体的宇宙测量技术增加了关于距离测量的强有力的证据 ， 运用这种技术指出当前描述宇宙的组成和演化的理论模型存在的一个问题 。 用国际射电望远镜集合进行的新一套精密距离测量 ， 大大增加了理论家需要修改描述宇宙基本本质的"标准模型"的可能性 。
新的距离测量使天文学家能够改进对哈勃常数的计算 ， 即宇宙的膨胀速率 ， 这一值对于测试描述宇宙组成和演化的理论模型非常重要 。 问题是 ， 新的测量结果加剧了哈勃常数先前测量值与模型预测值之间的差异 ， 而该值应用于普朗克卫星进行的宇宙微波背景测量时 ， 国家射电天文观测台（NRAO）的詹姆斯·布拉茨说"我们发现星系比宇宙学标准模型预测的要近 ， 这证实了其他类型的距离测量中发现的问题 。
这个问题是在于模型本身 ， 还是用于测试模型的测量值 ， 一直存在争论 。 我们的工作使用完全独立于所有其他距离测量技术 ， 我们强化了测量值和预测值之间的差距 。 预测所涉及的基本宇宙模型很可能是问题所在" 。
布拉茨领导着巨型宇宙学项目 ， 这是一个国际科研项目 ， 通过寻找具有特定特性的星系来测量哈勃常数 ， 从而产生精确的几何距离 。 该项目使用了国家科学基金会的超长基线阵列（VLBA）、卡尔·扬斯基超大型阵列（VLA）和罗伯特·伯德绿色银行望远镜（GBT） ， 以及德国的斯伯格望远镜 。
哈勃太空望远镜 ， 首先通过测量到星系的距离及其衰退速度 ， 于1929年计算了宇宙的膨胀速率（哈勃常数） 。 星系距离越远 ， 其离地球的衰退速度越快 。 今天 ， 哈勃常数仍然是观测宇宙学的基本属性 ， 也是许多现代研究的重点 。
测量星系的衰退速度相对简单 。 然而 ， 确定宇宙距离对天文学家来说一直是一项艰巨的任务 。 对于我们银河系中的天体 ， 天文学家可以通过测量物体位置的明显变化来测距离 ， 当从地球绕太阳轨道的对面看时 ， 这种效应称为视差 ， 第一次这样测量恒星的视差距离是在1838年 。
除了我们自己的银河系 ， 视差太小 ， 无法测量 ， 因此天文学家们依靠被称为"标准蜡烛"的物体来命名 ， 因为它们的内在亮度被认为是已知的 。 可根据物体从地球显示的暗淡来计算到已知亮度物体的距离 。 这些标准蜡烛包括一类称为Cepheid变量的恒星和一种称为"Ia型超新星"的特定类型的恒星爆炸 。
另一种估计膨胀速率的方法是观察远处的类星体 ， 这些类星体的光被前景星系的引力作用弯曲成多个图像 。 当类星体亮度变化时 ， 变化会在不同的时间出现在不同的图像中 。 测量此时差 ， 以及光弯曲的几何图形计算 ， 可生成膨胀速率的估计值 。

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