在討論這個(gè)問(wèn)題之前,我們有必要了解一個(gè)天文學(xué)中的術(shù)語(yǔ)——“視星等”(Apparent Magnitude),這是一個(gè)專門(mén)描述人類用肉眼所觀測(cè)到的天體亮度的天文術(shù)語(yǔ)?!耙曅堑取钡恼f(shuō)法起源于古希臘天文學(xué)家喜帕恰斯,他編制了一個(gè)包含 1022 顆恒星的恒星位置表,并把它們按亮度的高低分為了 6 個(gè)等級(jí),規(guī)定等級(jí)越低的恒星,其目視亮度就越高。 點(diǎn)擊加載圖片 到了1850年,英國(guó)天文學(xué)家普森將這 6 個(gè)等級(jí)進(jìn)行了量化,即相鄰兩級(jí)之間的亮度差值為 2.512 倍,自此“視星等”這個(gè)概念就在天文學(xué)中得到廣泛的應(yīng)用,為了更好地描述人們觀測(cè)到的所有天體,天文學(xué)家們又引入了“負(fù)星等”的概念,比如說(shuō)人類在地球上用肉眼能看到的最亮的天體——太陽(yáng),其“視星等”就為 -26.71,而月亮的“視星等”卻為 -13。 點(diǎn)擊加載圖片 一般認(rèn)為“視星等”為 6 的天體就是人類肉眼所能看到的極限,但在觀測(cè)條件非常好的情況下,人類的肉眼其實(shí)還可以看到更暗一點(diǎn)的天體,因此我們可以將這個(gè)極限擴(kuò)展到“視星等”為 6.5 的天體。有了以上的知識(shí)之后,我們就可以進(jìn)入正題了。 人類肉眼能看到的最遠(yuǎn)天體有多遠(yuǎn)? 對(duì)于這個(gè)問(wèn)題,其實(shí)天文學(xué)家早就給出了答案,我們不妨從恒星、星系以及特殊天體這三個(gè)方面來(lái)詳細(xì)介紹一下。 天體“視星等”的等級(jí)取決于兩個(gè)關(guān)鍵因素,第一是目標(biāo)天體的發(fā)光能力,第二是目標(biāo)天體與我們之間的距離,根據(jù)平方反比定律(物理量的強(qiáng)度總是會(huì)與距離的平方成反比)我們可以得出,相對(duì)而言后者的影響更大,正因?yàn)槿绱?,人類用肉眼能看到的恒星其?shí)是很少的,它們主要集中在幾千光年以內(nèi),大概如下圖所示。 點(diǎn)擊加載圖片 如果某顆恒星的發(fā)光能力特別高,那么我們也可以在更遠(yuǎn)的距離上看到它,我們?nèi)祟愑萌庋勰軌蚩吹降淖钸h(yuǎn)的恒星就是位于船尾座的“HD61227”,這顆恒星距離我們 40750 光年,“視星等”為 6.34,而排名第二的恒星就近了很多,它就是位于天鵝座的“HD188209”,距離我們 14825 光年,“視星等”為 5.60。 說(shuō)完了恒星再來(lái)說(shuō)星系,因?yàn)橐粋€(gè)星系聚集了數(shù)以千億計(jì)的恒星,所以其發(fā)出的光線可以讓我們?cè)诟舆b遠(yuǎn)的地方看到它。我們?nèi)祟愑萌庋勰軌蚩吹降淖钸h(yuǎn)的星系是三角座星系(M33),它距離我們大約295萬(wàn)光年,其“視星等”為5.72,而第二名就是我們熟悉的仙女座星系(M31)了,它距離我們大約254萬(wàn)光年,其“視星等”為 4.36。 點(diǎn)擊加載圖片 (上圖為三角座星系) 除此之外,在宇宙中還存在著一些能夠在短時(shí)間內(nèi)釋放出巨大能量的特殊天體,比如說(shuō)當(dāng)一顆大質(zhì)量恒星內(nèi)部耗盡了核燃料之后發(fā)生的超新星爆發(fā),又或者兩顆中子星劇烈撞擊等等,在這種情況下,這些特殊天體就會(huì)釋放出威力無(wú)與倫比的伽馬射線暴以及速度接近光速的粒子噴射流。 點(diǎn)擊加載圖片 雖然伽馬射線是人類的肉眼無(wú)法看到的,但這些高能事件中產(chǎn)生的高速粒子噴射流卻是可以制造可見(jiàn)光的,當(dāng)這些粒子噴射流沖擊周圍的星際物質(zhì)時(shí),會(huì)對(duì)其產(chǎn)生非常劇烈的加熱作用,從而釋放出超級(jí)耀眼的光線,如此明亮的光線,即使是相隔上億光年,也有可能被我們用肉眼觀測(cè)到。 那么如果將這類天體也包括在內(nèi),人類肉眼能看到的最遠(yuǎn)天體有多遠(yuǎn)呢?對(duì)此,天文學(xué)家給出令人吃驚的答案——75億光年! 2008年3月19日,NASA的“雨燕”探測(cè)器(Swift Gamma-Ray Burst Mission)首先探測(cè)到來(lái)自牧夫座方向的伽馬射線暴,隨后很多其他的望遠(yuǎn)鏡也迅速對(duì)準(zhǔn)了這個(gè)方向,在接下來(lái)的時(shí)間里,人們觀測(cè)到了此次宇宙高能事件的余暉(高速粒子噴射流產(chǎn)生的可見(jiàn)光)。這次爆發(fā)事件編號(hào)為“GRB 080319B”,觀測(cè)數(shù)據(jù)顯示,其余暉的“視星等”為5至6的水平,這就意味著,在當(dāng)時(shí)的地球上,人類只需要用肉眼就可以看到它。 點(diǎn)擊加載圖片 (圖片來(lái)源:NASA) 根據(jù)位于智利境內(nèi)的“甚大望遠(yuǎn)鏡”(VLT)的測(cè)定,“GRB 080319B”的爆發(fā)源與地球之間的距離高達(dá)75億光年,打破了之前人類肉眼能看到的天體的最遠(yuǎn)記錄。值得一提的是,由于光速的限制,“GRB 080319B”發(fā)出的光線其實(shí)是經(jīng)歷了75億年的時(shí)間才到達(dá)地球,也就是說(shuō),在“GRB 080319B”爆發(fā)的時(shí)候,我們的太陽(yáng)都還沒(méi)有誕生。 好了,今天我們就先講到這里,歡迎大家關(guān)注我們,我們下次再見(jiàn)` |
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