给宇宙绘制图像
给宇宙绘制图像Original 乔阿光
NASA爱好者 2022-12-04 02:52
Posted on 陕西
今天（2022.12.3）我打开美国航天网（Space.com），映入眼帘的第一条新闻“Beautiful interactive map of the universe lets you journey through space-time almost to the Big Bang”（美丽的宇宙互动图让我们几乎和宇宙大爆炸同时旅行）是美国的斯隆数字化巡天正在绘制人类有史以来发现的星球、星系和星云的互动图。
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图源：乔阿光
这使我想起二十年前我曾把他们在美国航天网上发表的文章：《Shadow of Cosmic Dark Ages Detected》、《Astronomers See First Light in Universe, Lifting Cosmic Fog》等编译成《看见宇宙第一缕星光》一文，发表在2001年8月13日的《北京青年报》26版的《前沿新知》上。
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当时我仅知道“美国的斯隆测量计划是一个8千万美元的宇宙五年调查计划，全世界的科学家在过去的几年都参加了这个计划。它旨在绘制整个天空，记录2亿个天体的情况。在新墨西哥州的阿帕奇峰的斯隆天文望远镜有意识地观察和整理这些天体的情况。”看来他们一直在进行这些工作。他们这个数据组通过在新墨西哥州的阿帕奇峰的2.5米的斯隆天文望远镜对相当部分夜空做了极其努力的搜索。八年来每一个夜晚这个望远镜就在稍微不同的位置把它的120兆像素的摄像机的镜头对准太空的1.5平方度的地方——大约是满月的八倍大小，捕捉宇宙星空的结构。我们有时会看见这儿的某个星系，那儿的某个星系，或是一组星系，但是这幅图展示了许多星系。宇宙互动图展现了20万个星系的位置和颜色。有些人尽管做了很大的努力，但是没有人有时间编制这样美丽的科学的精确的对公众可用的图。天文学家们绘制这幅宇宙互动图是要展示20万个星系的准确位置和真实的颜色。这幅图使用了二十年来斯隆数字天空测量数据组收集的数据，才绘制出了这样的图。梅纳德和前约翰斯霍普金斯计算机科学的学生尼基达•沙特克曼使用这些数据绘制了含有20万星系的一片太空。这幅图上的每一点都是拥有数十亿个恒星和行星的星系。
https://mmbiz.qpic.cn/mmbiz_png/ZYic0t8lr8dpCkINUrI7r1BrzlWsJgJyGCUvWtRdRSqj2ofDZHVZ5LXhRPicxVgkn9uIbU1x1p3yPjSpZy3rc74Q/640?wx_fmt=png我们自己的星系——银河系，只是在这幅图的最下面的一个点。图源：https://mapoftheuniverse.net/
这幅图的顶部是来自137亿年前，在大爆炸之后，当时的宇宙极热，氢气和氦气等均离子化。宇宙刚刚膨胀并日渐冷，使电子和质子刚能形成原子。30万年后，氢、氦等原子核和电子结合形成中性的氢气、氦气。宇宙变得不透明，进入黑暗时代。黑暗持续到宇宙大约9亿岁左右。重力把气体聚集成块花了相当长的时间，形成了星球、星系和其它天体结构。就在星系和类星体开始发光不久，它们的光使氢原子又分裂成自由电子和质子，宇宙重新透明，这个时期叫做宇宙复兴时期。
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我在《看见宇宙第一缕星光》一文中记载了发现宇宙第一缕星光的过程：“2001年8月的第一个周末，美国斯隆天空数字测量小组在研究两个类星体的图片时发现一个类星体的光似乎被阴影遮挡，这个类星体是他们今年4月发现的，是迄今发现的离地球最远的类星体。他们认为这是宇宙黑暗时代结束的证据。仅隔两天，8月6日美国加利福尼亚技术研究所宣布他们发现了宇宙中第一缕星光的出现。他们研究了去年斯隆数字化巡天小组用夏威夷冒纳凯阿火山顶上的开克二型天文望远镜观察到的SDSS1044-0125类星体的光谱，发现它发出的光比那个最远的类星体发出的光大约近1亿年左右。也就是说他们提供了黑暗时期后1亿年的宇宙快照。即发现了‘宇宙复兴’或叫做宇宙开始出现第一批星系和类星体的转变。据《纽约时代》报道，这两项研究的观察都集中在遥远的类星体上。这两个类星体发出的光似乎不同，最遥远的那个显得不太明亮，似乎正在穿越朦胧的黑夜。而后者则明亮些，似乎刚刚摆脱了薄雾的困扰。因而被认为是宇宙的第一缕星光。”他们就这样找到了大爆炸之后刚诞生的星球，现在把世界上陆续发现的这些星球、星系和星云汇集起来，做成一幅宇宙互动图，不是让我们可以和宇宙大爆炸同步旅行137亿年吗？
现在宇宙互动图将可以在互联网上免费下载，允许公开以前只允许科学家访问的信息。(网址：https://mapoftheuniverse.net/）
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