诞生于129亿年前的恒星,距离我们280亿光年,真有超光速运动?


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诞生于129亿年前的恒星,距离我们280亿光年,真有超光速运动?


2022年3月30日 , 英国《自然》杂志上刊登了一项哈勃望远镜的最新研究结果 , 美国哈勃望远镜借助“引力透镜”效应发现了人类迄今为止观测到的最遥远单颗恒星 , 距离地球约280亿光年 。 这颗新恒星被命名为为Earendel , 该词来自古英语 , 意为“晨星” 。
这颗恒星大约诞生于129亿年前 , 宇宙大约诞生于138亿年前 , 这离宇宙大爆炸的时间很近 , 这令人振奋 , 因为它不仅是人类迄今发现的最遥远的单颗恒星 , 也是最古老的单颗恒星 。

哈勃太空望远镜发射于1990年 , 从发射之日算起 , 它现在已经服役30多年了 。 期间经历了5次太空维修 , 最后一次维护任务是2009年5月份 。 虽然它的继任者韦伯太空望远镜已经成功上天并正常工作 , 但哈勃望远镜估计还能发挥余热坚持到2025年左右 。 此次哈勃望远镜发现迄今最遥远的单颗恒星 , 这只是它众多重大发现中的一个小插曲 。

科学家估计 , Earendel的质量至少是太阳的50倍 , 亮度是太阳的数百万倍 , 是一颗很大的极其明亮的恒星 , 不然我们也不可能在上百亿光年外看见它 。 Earendel大约诞生于129亿年前(注意是诞生于129亿年前 , 并不是它的年龄是129亿年) , 如果它真的是一颗超大质量恒星 , 寿命可能只有十多亿年 , 现在应该已经不存在了 。
Earendel就像一台时光机 , 它诞生于极早期的宇宙 , 它的组成成分可能与我们周围的恒星不同 ,
美国霍普金斯大学的研究人员布赖恩·韦尔奇表示 , 对它的研究或许会成为揭开早期宇宙秘密的一扇窗 。

Earendel的光用了129亿年时间才到达地球 , 假设它现在还存在 , 那么它与我们的距离大约为280亿光年 。 这意味着这些光用了129亿年的时间 , 走过了280亿光年的距离 , 显然这超光速了!
根据爱因斯坦的相对论 , 物体运动速度的极限是光速 , 大约30万公里每秒 。 Earendel诞生于129亿年前 , 它发出的光按理说只能传播129亿光年 , 可实际距离却多了151亿光年 , 这是怎么回事?
宇宙膨胀和大爆炸实际上 , Earendel发出的光的传播速度并没有变 , 它用129亿年的时间走过了280亿光年的距离 , 是因为宇宙空间在膨胀 , 让我们误以为传播速度超光速了 , 这其实是宇宙膨胀与光的传播相互叠加后所产生的效果 。
一个膨胀的宇宙是动态的 , 这说明早期宇宙中的物质密度很大 , 科学家也是这么想的 , 因此伽莫夫等人提出了宇宙大爆炸理论 , 认为宇宙诞生于138亿年前的一次爆炸 , 在这之前宇宙还只是一个奇点 。

宇宙大爆炸理论的提出 , 源于美国天文学家爱德温·哈勃在上世纪20年代的天文观测 , 他发现银河系外的星系都在远离我们 , 并且离我们越远的星系远离我们的速度越快 。 在此之前人们普遍认为宇宙是静态的 , 宇宙的大小是恒定的 。 如果说只是星系在运动 , 那么除了有星系远离我们 , 也必然会有星系靠近我们 , 可实际上并没有 。 哈勃的这一观测结果成为了支持宇宙大爆炸的有力证据之一 。 为了纪念他的成就 , 哈勃望远镜就是以他的名字命名的 。
上世纪60年代 , 美国人彭齐亚斯和威尔逊发现了大爆炸残留的余热——宇宙微波背景辐射 , 而这符合大爆炸理论所做出的理论预测 。 这一发现让他俩获得了诺贝尔奖 。 此外 , 宇宙中氦元素的丰度 , 也是大爆炸理论的有力证据之一 。

其实 , 在宇宙诞生不久后的极短时间内 , 宇宙空间曾发生过剧烈的膨胀 , 体积呈指数式增长 , 这一过程被称之为暴涨 。 上世纪90年代 , 科学家还发现 , 宇宙正在加速膨胀 , 这一转变大约发生在40亿年前 , 研究人员也因此获得了诺贝尔奖 。

宇宙空间各向同性 , 处处都在膨胀 , 根据观测 , 距离每增加326万光年 , 星系的退行速度就会增加67.8千米每秒 。 据此可知 , 大约在140多亿光年外的地方 , 那里的天体远离我们的速度已经超过了光速 。

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