Science Technology Show of the Universe专用课件.ppt

* 宇宙（Universe）是由空间、时间、物质和能量，所构成的统一体。是一切空间和时间的综合。一般理解的宇宙指我们所存在的一个时空连续系统，包括其间的所有物质、能量和事件。宇宙根据大爆炸宇宙模型推算，宇宙年龄大约200亿年。 现代物理宇宙学一般认为宇宙起源于大爆炸，即约137.3亿（±1%）年前由一个密度极大，温度极高的状态膨胀而来，必威体育精装版的研究则认为宇宙的年龄为156亿年： 10-43秒：宇宙从量子背景出现 10-35秒：宇宙由夸克-胶子等离子体构成，强相互作用、引力与电磁相互作用/弱相互作用分开 10-5秒：电子形成，宇宙主要包括光子、电子和中微子，温度约1000亿度 10秒：质子和中子结合成氢、氦等原子核，温度30亿度 35分钟：形成原子核的过程停止，温度3亿度 30万年：电子和原子核结合成为原子。物质和辐射脱耦，大爆炸辐射的残余成为今天的3K微波背景辐射 4亿年：第一批恒星形成 20亿年：形成了类星体 46亿年：太阳系形成 科学家发现宇宙中恒星形成的起始阶段比理论上的要更早一些，大质量星系中开始集中启动“造星运动”大约在宇宙大爆炸后的10亿年左右。科学家对26个星系进行观测后发现，其中存在较多的年龄偏大的恒星，星系的平均年龄在120亿年左右。 图中显示的为NGC 3324星系，由欧洲南方天文台拉西拉站2.2米径望远镜拍摄，广域成像仪捕捉到该星系中恒星形成区，其中映衬着蓝色和白色的恒星发出强烈的辐射。 当前世界上最大的陆基天文台阿塔卡玛毫米波望远镜阵已经拍摄到早期宇宙中存在的“怪物”级星爆星系。此类星系拥有惊人的恒星形成速率，酷似一种爆发式的增加，星系中聚集了大量的低温气体，其亮度也陡然增加，在早期宇宙环境中短时间内可形成数万颗恒星，演化速度非常快 哈勃望远镜、ALMA望远镜阵以及南极望远镜联合观测的遥远星系 引力透镜：前景星系团强大引力将背景星系的光线扭曲和放大，这样我们就可以看到更加遥远的宇宙天体，科学家计算后发现，存在恒星爆发式增长的星系亮度是太阳的40万亿倍，引力透镜的效果使得图像被放大了22倍。由于宇宙膨胀，特定波长的光信号抵达地球时已经被拉长，通过测量被拉伸的波长，可以计算出光走过的路程，其尽头就是每个星系的诞生起点。 ALMA望远镜阵使用引力透镜观测的工作原理，从某种程度上看，该望远镜如同一台时间机器，观测到了过去发生的事件 天文学家发现自1917年以来第三颗最接近地球的恒星系统，距离地球仅6.5光年。这个奇特的双星系统被称为“WISE J104915.57-531906”，是由美国宾夕法尼亚州立大学天文学家凯文-鲁赫曼在研究整个星空地图时发现的，当时他用13个月通过美国宇航局广域红外探测器(WISE)进行观测分析。 这个双星系统是一对褐矮星，寒冷、昏暗的天体，非常类似于行星，而不像是恒星。虽然它们释放热量，具有像太阳等普通恒星的化学性质，这些怪异的天体常被描述为“不合格的恒星”，它们并不具备足够的质量，使其在引力作用下崩溃，因此热核反应能够点燃其内核的氢。 美国宇航局必威体育精装版公布哈勃望远镜的拍摄图片，显示20亿光年之遥的大型星系簇呈现的虚幻视觉图像是一个“太空侵略者”。 这个外星人面孔的神秘天体是“艾贝尔68”星系簇，是前景星系簇引力场扭曲空间，并且使背景更遥远星系图像失真的虚幻图像。图中的前景星系簇距离地球20亿光年，“太空侵略者”则是来自背景星系的虚幻图像。这张失真遥远星系图像很好地解释了太空引力透镜效应。 科学家利用美国国家科学基金会西弗吉尼亚的绿岸射电望远镜探测到距离地球25000光年处的巨型气体云，其位于我们银河系中央附近，气体云中存在特殊的分子结构，是DNA分子形成的关键组成部分，同时暗示其可形成氨基酸等物质，如丙氨酸。 可形成DNA和氨基酸的宇宙分子被认为是生命诞生的“指纹”信号，具有特定的能量吸收和发射，绿岸射线阵列望远镜所采用的新技术可以探测到遥远宇宙空间的生命分子信号。哈佛-史密森天体物理学中心等相关实验室通过射电波发射探测与生命分子频率相匹配的物质，暗示生命分子在宇宙中形成的早期过程。 人马座B2星云发现生命基石的“前体分子” 直接在宇宙空间中寻找氨基酸等物质显然是一个非常艰巨的任务，因此由科学家安东尼·瑞米简所领导的研究小组使用西弗吉尼亚州的绿岸射电望远镜发现氰基甲烷亚胺和乙烷亚胺分子，这些物质被认为是“前体分子”，这就意味着在它们所参与的化学反应中起到了“启动”的作用，是分子链反应的早期步骤。 科学家们经常把射电望远镜对准银河系中心区域附近的天区，比如庞大的人马座B2星云，其跨度大约为150光年左右，其中存在非常密集的星际云，是银河系中最大的气体云之一，密度是银河系任一气体云的