宇宙距离记录是如何随着时间的推移而演变的?

小夏 科学 更新 2024-02-16

太:发布一系列龙卡,瓜分数百万现金,空空展示无数天文财富。

在一系列欧洲南方天文台望远镜的圆顶后面,银河系耸立在南方的天空中,右侧是大麦哲伦星云和小麦哲伦星云。 虽然人眼可以看到银河系的数千颗恒星和平面,但我们能看到的最遥远的物体远远超出了我们自己的家乡银河系。 **eso/z. bardon (www.bardon.cz)/projectsoft (www.projectsoft.cz)

最近的是我们的月球,距离大约是2000+年前。

这张图显示了地球和月球,以及它们之间的距离。 同时在地球两侧的两个观察者,一个看到月亮升起,另一个看到月亮落下,将看到月球的视位置移动了大约1.彼此相对9度。 这使我们能够推断地月距离。 **nasa/jpl-caltech

月亮和行星有时会遮挡恒星,这表明恒星离得更远。

当一个天文物体与另一个天体占据相同的视线时,就会发生掩星,因为“较近”的物体阻挡了从“较远”物体可以看到的光线。 月球遮蔽了所有其他行星; 月球和行星掩盖了背景恒星,揭示了它们彼此之间的相对距离。 **bob king/stellarium/sky & telescope

仙女座星系最早记录于公元964年,它比银河系中的任何东西都远。

这张 1888 年由艾萨克·罗伯茨 (Isaac Roberts) 拍摄的仙女座星系图像是另一个星系的第一张天文照片**。 它是在没有任何光度滤光片的情况下拍摄的,因此将所有不同波长的光加在一起。 自1888年以来,仙女座星系中的每颗恒星都没有移动过,这证明了其他星系到底有多远。 虽然仙女座在黑暗的天空下是一个可见的物体,但它直到964年才被记录下来,直到1923年才被证明是银河系外的。 艾萨克·罗伯茨。

然而,直到1923年,对内部变星的测量才证明了它的银河系外性质。

这张照片拍摄于 1923 年 10 月,可能是历史上最著名的摄影底片,展示了仙女座的大星云(现在是一个星系)和哈勃在其中观测到的三颗新星。 当第四次增亮事件发生在与第一次相同的位置时,哈勃发现它不是一颗新星,而是一颗造父变星。 用红笔写着“var! “这是哈勃望远镜的惊人发现:这意味着仙女座是一个银河系外的物体,位于银河系之外。 卡内基天文台。

到那时,已经观测到许多更遥远的物体。

螺旋最初被记录为一个微弱、模糊的物体,通过更原始的望远镜没有可辨别的结构,自 1800 年代中期以来,人们一直清楚地观察到螺旋在夜空中无处不在。 但它们的本质是一个谜,1920年解决问题的民主尝试只会引发更多悬而未决的问题。 直到1923年,当其中一颗恒星(仙女座)被发现时,它们的银河系外性质才开始被理解。 **eso/p. grosbøl

1654年记录的三角星系是我们用肉眼看到的最远的天体。

漩涡星系Messier 33由业余天文学家使用来自NASA Chandra的粉红色X射线数据拍摄,也被称为三角星系:在南部天空中可见的微弱星系。 它于 1654 年首次被记录下来,通常是肉眼可见的最微弱的物体。 **光学:Warren Keller; X射线:NASA CXC SAO P普卢辛斯基等人。

1779年,漩涡星系Messier 58打破了这一记录。

查尔斯·梅西耶(Charles Messier)于1779年记录的梅西耶58星系是梅西耶星系目录中最遥远的星系,距离地球6200万光年。 尽管Messier(以及发现100多年后的其他天体)不知道它的距离和性质,但它曾经是有史以来发现和观测到的最遥远的天体。 **亚当·布洛克,亚利桑那州莱蒙山天空中心。

1785年,威廉·赫歇尔(William Herschel)发现了巨型椭圆NGC 584

这里展示的巨型椭圆星系NGC 584是在1785年被发现和记录的,距离地球约6200万光年。 虽然直到1920年代才知道它是银河系外的天体,但它是已知和记录的最遥远的天体,直到几个月后发现NGC 1。 仕龙数字调查。

1786年,NGC 1突破了1亿光年和2亿光年的障碍。

顶部的银河NGC 1是威廉·赫歇尔(William Herschel)从1786年开始在总目录中记录的第一个天体,但直到1860年代才被重新记录。 它的距离为 2它距离11亿光年,是大约一个世纪以来已知和记录到的最遥远的天体,尽管较暗的NGC 2位于它下方的两倍。 **desi legacy surveys / dustin lang(perimeter institute)

OJ 287 于 1887 年首次出现在摄影底片上,目前在 35 亿光年之外被测量。

已知宇宙中质量最大的一对黑洞是OJ 287,它的引力波将超出丽莎的范围。 具有较长基线的引力波天文台可以看到它,就像一个足够精确的脉冲星定时阵列。 虽然 OJ 287 于 1887 年首次成像,但其性质和距离直到 1960 年代才确定。 **ramon n**es/observatorio montcabrer

在它的距离被知道之前,星系团中的明亮星系——如彗星、博图斯和九头蛇——保持着这一记录。

这张双子座星系团的照片拍摄于1975年,其中包含一个名为LEDA 20221(MCG+06-16-021)的星系,它是该星系团中最亮的星系。 星系团中最亮的星系是在1932年发现的,距离我们超过10亿光年,是第一个被发现跨越这个自吹自擂的门槛的物体。 **noirlab/aura/nsf;KNPO 4米Mayall望远镜。

在1960年代,射电星系和类星体使这些距离黯然失色。

正如钱德拉X射线数据(左)和超阵列的无线电数据轮廓(右)所示,类星体3c 9在1965年打破了宇宙距离记录,成为第一个在160亿光年距离内红移为2或更高的天体。 尽管更多的类星体会延长记录,但直到1997年,星系才从类星体中恢复了记录。 **a. c. fabian, a. celotti, &r. m. johnstone, mnras, 2003

直到1997年,银河系才创下了新的纪录。

这里显示的星系团CL 1358+62目前正在拍摄两个更遥远的背景星系,如白框中的红色弧线所示。 这两个天体于1997年7月31日由Marijn Franx和Garth Illingsworth发现,打破了当时的宇宙距离记录,成为自1960年类星体首次篡夺它们以来第一个成为宇宙距离记录保持者的星系。 **m. franx (u. groningen) &g. illingworth (ucsc), wfpc2, hst, nasa

2009年,伽马射线暴(GRBs)090423成为最遥远的。

这张伪彩色图像来自智利拉西拉的MPI ESO 2.,带有Grond仪器它用2米长的望远镜用红外光拍摄,揭示了2009年4月23日壮观的伽马射线暴GRB 090423的余辉和红移距离。 从2009年到2015年,它是迄今为止发现的最遥远的天体。 **Jochen Greiner Grend 伽马射线暴光学近红外探测器。

哈勃的星系egsy8p7和gn-z11甚至更远。

只是因为哈勃最遥远的星系GN-Z11位于星系际介质大部分再电离的区域,哈勃望远镜目前才能够向我们揭示它,打破了EGSY8P7保持的先前记录。 其他距离相同,但不遵循在再电离方面偶然大于平均水平的视界的星系,只能在更长的波长下和JWST等天文台揭示。 目前,GN-Z11已降级为截至2024年已知的第9个最遥远的星系:在JWST时代。 **nasa、esa、p.Oesch 和 BRobertson(加州大学圣克鲁兹分校)和 feild (stsci)

最终,在 2022 年,JWST 的 JADES-GS-Z13-0 超越了它们。

到目前为止,被确定为贾德星系一部分的四个最遥远的星系包括三个已经超过了哈勃先前设定的“最遥远星系”的门槛。 到目前为止,JADES数据还不到总数的四分之一,而且这一记录可能会在未来几个月和几年内再次下降,也许是多次下降,但可以清楚地看到莱曼断裂的明显特征。 2022 年 12 月,最遥远的翡翠 GS-Z13-0 从哈勃望远镜手中夺走了这一记录,至今仍保持着这一记录。 虽然这些是迄今为止发现的最年轻的星系之一,但它们的星团并不是原始的。 **nasa、esa、csa、m. zamani (esa/webb)、leah hustak (stsci);科学学分:布兰特·罗伯逊(加州大学圣克鲁兹分校),STacchella(剑桥大学),E curtis-lake(uoh)、s. carniani(scuola normale superiore)、jades collaboration

总有一天,中性的、自旋翻转的氢团块将在远处超越任何星系。

每当形成中性氢原子时,其中的电子就会自发地去激发,直到它处于原子的最低 (1s) 状态。 由于电子和质子自旋排列的概率为50 50,因此一半的原子将能够量子隧穿到反排列状态,在此过程中发射21厘米(1420 MHz)的辐射。 这应该使我们能够探测到比第一批恒星更远的中性氢团。 SKA组织。

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