为何说詹姆斯·韦伯太空望远镜再强大,也看不到宇宙大爆炸的样子
我要新鲜事2023-05-20 10:07:281阅
原因是光速是有限的,这意味着光到达观察者的眼睛需要时间。例如当你看月亮时,你所看到的大约是一秒钟前的样子;当你看太阳时,你看到的大约是八分钟前的样子,因为太阳发出的光到达地球需要八分钟;当你观察仙女座星系时,你看到的是250万年前的样子。

我们能看到的最早的光来自137.99亿年前。这个时间非常接近宇宙最初的时间,但不是从大爆炸那一刻开始,而是在大爆炸38万年后。因为早期宇宙又热又密,所以充满了等离子体——等离子体是物质的固态、液态和气态之外的第四种状态,是原子核和自由电子的混合物。等离子体中自由电子的能量太大,无法与原子共存。它是不透明的,会阻挡早期宇宙的光线。

大爆炸后38万年,宇宙膨胀冷却,这意味着电子可以留在原子核周围。宇宙充满了气体而不是等离子体,所以变得清晰。这被称为复合时代,我们能观测到的最早的光其实是复合时代之前等离子体的余辉。然而随着宇宙的膨胀,穿过宇宙的光也在膨胀,这被称为宇宙红移。等离子体的余辉红移很大,不再是可见光,而是微波。

我们观察到的光的频率会降低,相当于拉长了光的波长,而长波在光谱的红端,所以叫做红移。物体远离我们的速度越快,我们接收到的光的频率越低,红移越大,就越难观察到。相反,当一个发光物体以极快的速度接近我们时,光的频率会变高,这就是所谓的蓝移。显然如果我们以30%光速在太空中飞行,眼前的景象很可能是蓝色的。
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