最远的星系:代号HD1目前距离地球337亿光年且还在远离中

夜晚仰望星空时,我们肉眼能看到的星星大部分来自银河系,对于人类来说,银河系已经非常浩瀚了,它的直径达到了16万光年。

但对无垠的宇宙而言银河系却无比渺小,它只是上千亿个星系中普通的一个,而光的速度是有限的,越是遥远的星系产生的时间就越早,观察那些星系就像穿越回宇宙早期,身临其境一睹宇宙诞生之初的面貌。

NASA公开了一张由哈勃望远镜拍摄极端深空场,在这张照片中,只有满月十分之一大小的角落包含了近万个星系,通过这张照片的星系分布,科学家判断在我们的宇宙中,至少有两万亿个像银河系一样的星系。

美国和日本天文学家观测到一个名为HD1的星系,红移值为13.24,根据测算它和地球的距离高达337亿光年,来自HD1的光用了135亿年的时间才到达地球,这是目前发现的距离地球最远的星系。

光速虽然是宇宙中最快的速度,却也不是无限快的,而是每秒30万公里,光在一年内走过的距离称为1光年,那么HD1距离地球337亿光年,为何只用了135亿年就到达了地球?

美国哈佛-史密松天体物理中心Fabio Pacucci团队从几个大型望远镜的观测数据中发现了HD1,并在智利用阿塔卡大型阵列望远镜对HD1再次进行了详细的观察,最终确定它和地球的距离为334亿光年,比此前发现的GN-z11还远10亿光年。

GN-z11于2016年由美国宇航局和欧洲航天局联合刊登在《天体物理学》杂志中,它的红移值为11.09,距离地球约324亿光年,发出的光历经134亿年后到达了地球。

这就意味着Gn-z11星系在宇宙诞生后的四亿年就出现了,而这次的HD1星系则诞生在135亿年前,那时宇宙大爆炸才刚刚过去三亿年。

HD1几乎是目前人类技术能够观测到的极限,另一方面还要归功于它在紫外线波长下非常明亮,关于它巨大的能量来源,研究人员认为可能有两种解释。

在HD1星系的中心存在着一个超大质量黑洞,并且由于星系诞生时间早,存在的星体多为第一代恒星,它们质量高体积大,在被黑洞吞噬时会释放出更加巨大的能量,向外爆发出超强的电磁辐射。

据推测,这个黑洞的质量将是太阳的一亿倍左右,不过研究人员认为,黑洞的成长需要时间,无法想象它是如何在仅诞生3亿年的宇宙中变得如此之大。

另一种可能是,HD1是一个星爆星系,即在星系的内部正在经历一场恒星大爆发,135亿年前HD1诞生之初,内部存在大量的气体云。气体云大量聚集坍缩后就会形成恒星,根据辐射能量估算,HD1每年至少要诞生100多颗和太阳质量相当的恒星,才能释放出如此明亮的紫外线辐射。

宇宙起源于138亿年前的奇点大爆炸,至今整个宇宙仍然在快速膨胀扩张,上世纪20年代,著名天文学家埃德温.哈勃发现了该现象,并且这种膨胀不只是边缘在膨胀,而是整个宇宙都像吹开的气球一样。

这就意味着星系与星系的距离在不断被拉远,反推到百亿年前,两个星系之间的距离远比现在近得多,后来科学家通过普朗克卫星测出,宇宙膨胀的速率约为67千米每百万秒差距,即每像个326万光年,星系远离我们的速度就会增加67千米。

135亿年前,HD1星系和原始银河系的距离只有24亿光年,也就是说只要24亿年,HD1的光就可以到达银河系。

但宇宙一直在扩张,它们的距离也越来越远,最终走了135亿年才追赶上银河系,在宇宙膨胀下,HD1与银河系的距离从最初的24亿光年拉开到了现在的337亿光年。

这种看似超越光速的距离,其实并不是星系本身在运动,而是空间结构在不断扩张,所以并没有违反相对论。

我们常说的直径930亿光年宇宙只是可观测范围内的,宇宙边缘的膨胀速度很可能已经超过了光速,那里的光还没来得及到达地球。

随着空间不断扩张,最终在某个距离界限之外的光将永远无法到达地球,这个距离半径大约为610亿光年,这就意味着人类可能永远都无法看见宇宙的全貌。返回搜狐,查看更多