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宇宙瀰漫多少可見光?新視野號揭曉深空黑暗本質

科技新報
更新於 09月05日17:41 • 發布於 09月05日17:41

從地球抬頭看,無數恆星就像小夜燈點綴深空,天文學家一直想知道宇宙自大爆炸以來累積了多少光。現在,NASA 新視野號發回宇宙光學背景最精確測量結果,表明深空可見光量與宇宙誕生至今所有星系產生的光總量一致,這也代表宇宙似乎不存在超乎人類想像的發光物體。

本質上宇宙相當黑暗,首先宇宙大部分空間空無一物(空洞結構),加上約 85% 物質為不發光的暗物質,整體而言宇宙一片漆黑。

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然而,宇宙亮度也取決於觀察者的視角與觀察對象,比如充分證據表明宇宙存在各種輻射,包含人眼部可見的伽馬射線、微波、紅外線,稱為宇宙微波背景(CMB);宇宙誕生至今也累積了其他來源的可見光,稱為宇宙光學背景(COB),比如無數星系死亡後留下難以察覺的微弱輝光。

只不過 COB 亮度比抵達地球表面的陽光還要暗上千億倍,只有盡量遠離太陽才能得到 COB 準確測量結果,而正飛往太陽系邊緣的 NASA 新視野號(New Horizons)提供了迄今最佳 COB 數據。

目標調查冥王星的新視野號已於 2015 年掠過冥王星,目前距離地球約 88 億公里,正投入研究其它古柏帶天體,而最新測量的 COB 數據,能讓天文學家像會計師一樣加總宇宙所有能解釋的光源,進一步理解宇宙歷史,也確認是否有神秘、尚未被發現的天體將多餘光線投射至太空中。

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研究結果表明,新視野號的 COB 測量數值與大爆炸以來所有星系產生的光強度吻合,簡單來說,COB 光度基本上完全由星系造成,這也代表太空似乎不存在任何奇怪物體,比如會產生大量光的奇異粒子。

如果我們遠離星系、進入宇宙空洞結構,會發現那裡就一片黑暗寂靜,與我們對宇宙該有的想像一致。

新論文發表在《天文物理期刊》(Astrophysical Journal)。

(首圖來源:pixabay

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