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哈勃捕捉133億年前星系之光,其本體已隨空間膨脹成宇宙“幻影”

   時間:2025-11-21 08:27:35 來源:快訊編輯:快訊 IP:北京 發表評論無障礙通道
 

在宇宙探索的征程中,哈勃太空望遠鏡再次立下奇功,它捕捉到了一個極為特殊的星系——MACS0647 - JD。這束來自該星系的光,穿越了漫長歲月,最終抵達地球,為人類揭開了一段宇宙早期神秘而狂暴的歷史。

這束光的故事,要從宇宙大爆炸之后4.2億年說起。那時的宇宙宛如一個初生的嬰兒,正處于“黑暗時代”的末期,混沌尚未完全消散。我們的銀河系尚未誕生,太陽系更是連星云塵埃的形態都未形成。這束光在真空中孤獨地旅行了133億年,才終于映入人類的眼簾。然而,這束光極其微弱,按常理,即便是哈勃望遠鏡這樣銳利的“眼睛”,也難以察覺它的存在。幸運的是,宇宙為人類準備了一個天然的“放大鏡”。

在地球與MACS0647 - JD之間,橫亙著一個龐大的星系團——MACS J0647 + 7015。這個星系團堪稱宇宙中的“巨無霸”,其質量相當于3000萬億個太陽。根據廣義相對論,巨大的質量會彎曲時空,這個星系團就如同一塊完美的透鏡。它對從背后射來、原本已經發散黯淡的星光進行了強行扭曲、折疊和聚焦,將星光的亮度放大了數倍,最終讓這束光成功投射到了哈勃望遠鏡的鏡頭之中。

借助這種奇妙的“引力透鏡”效應,人類得以窺見宇宙嬰兒期的模樣。MACS0647 - JD與我們熟知的安詳旋轉的螺旋星系截然不同,它是一個瘋狂的“恒星工廠”。在那個物質高度密集的早期宇宙,它以驚人的效率將氣體轉化為恒星,其造星運動的劇烈程度,讓現代的“老年”星系只能望其項背。

雖然人類如今看到的是它133億年前發出的光,但它的本體早已退行到了遙遠的地方。這里需要解釋一個看似違背直覺的概念:相對論禁止物體在空間中穿行的速度超過光速,但并不限制空間本身的膨脹速度。想象一只螞蟻在氣球表面爬行,螞蟻的速度是有限的,可如果有人在用力吹氣球,氣球表面會急速膨脹。對于這只螞蟻而言,遠處的一個點就會以極快的速度遠離它,這個速度完全可以超過螞蟻爬行的極限。這就是哈勃定律所描述的宇宙景象。

普朗克衛星團隊在2013年公布的精確測量結果顯示,哈勃常數約為67.8km/s/Mpc。這意味著,在宇宙空間中每間隔326萬光年的距離,空間的膨脹速率就會增加68公里每秒。這是一種累積效應,距離越遠,累積的膨脹速度就越快。當距離達到約144億光年時,空間的膨脹速度就已經達到了光速。而MACS0647 - JD如今距離我們約460億光年,那里的空間正在以3倍于光速的速度帶著它狂奔而去。

從因果律的角度來看,MACS0647 - JD已經與地球徹底斷聯,人類看到的只是它留在宇宙中的最后一抹余暉。計算表明,可觀測宇宙中97%的星系,在因果層面上都已經與地球失去了聯系。即便人類現在就能造出光速飛船,即便擁有無限的壽命,人類能夠觸及、真正抵達的范圍,也僅僅局限于本星系群內這微不足道的3%的物質。而剩下的97%,那些絢麗的星云、那些可能存在的地外文明,它們的光仍在向地球奔來,讓我們誤以為它們還在那里。但實際上,它們的本體早已隨著空間的狂暴膨脹,成為了時空結構之外的幻影,永遠無法被人類觸及,永遠無法被挽回。

 
 
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