宇宙距離記錄是如何隨著時間的推移而演變的?

Mondo 科學 更新 2024-02-16

太:發布一系列龍卡,瓜分數百萬現金,空空展示無數天文財富。

在一系列歐洲南方天文台望遠鏡的圓頂後面,銀河系聳立在南方的天空中,右側是大麥哲倫星雲和小麥哲倫星雲。 雖然人眼可以看到銀河系的數千顆恆星和平面,但我們能看到的最遙遠的物體遠遠超出了我們自己的家鄉銀河系。 **eso/z. bardon (www.bardon.cz)/projectsoft (www.projectsoft.cz)

最近的是我們的月球,距離大約是2000+年前。

這張圖顯示了地球和月球,以及它們之間的距離。 同時在地球兩側的兩個觀察者,乙個看到月亮公升起,另乙個看到月亮落下,將看到月球的視位置移動了大約1.彼此相對9度。 這使我們能夠推斷地月距離。 **nasa/jpl-caltech

月亮和行星有時會遮擋恆星,這表明恆星離得更遠。

當乙個天文物體與另乙個天體佔據相同的視線時,就會發生掩星,因為“較近”的物體阻擋了從“較遠”物體可以看到的光線。 月球遮蔽了所有其他行星; 月球和行星掩蓋了背景恆星,揭示了它們彼此之間的相對距離。 **bob king/stellarium/sky & telescope

仙女座星系最早記錄於公元964年,它比銀河系中的任何東西都遠。

這張 1888 年由艾薩克·羅伯茨 (Isaac Roberts) 拍攝的仙女座星系影象是另乙個星系的第一張天文照片**。 它是在沒有任何光度濾光片的情況下拍攝的,因此將所有不同波長的光加在一起。 自1888年以來,仙女座星系中的每顆恆星都沒有移動過,這證明了其他星系到底有多遠。 雖然仙女座在黑暗的天空下是乙個可見的物體,但它直到964年才被記錄下來,直到1923年才被證明是銀河系外的。 艾薩克·羅伯茨。

然而,直到1923年,對內部變星的測量才證明了它的銀河系外性質。

這張照片拍攝於 1923 年 10 月,可能是歷史上最著名的攝影底片,展示了仙女座的大星雲(現在是乙個星系)和哈勃在其中觀測到的三顆新星。 當第四次增亮事件發生在與第一次相同的位置時,哈勃發現它不是一顆新星,而是一顆造父變星。 用紅筆寫著“var! “這是哈勃望遠鏡的驚人發現:這意味著仙女座是乙個銀河系外的物體,位於銀河系之外。 卡內基天文台。

到那時,已經觀測到許多更遙遠的物體。

螺旋最初被記錄為乙個微弱、模糊的物體,通過更原始的望遠鏡沒有可辨別的結構,自 1800 年代中期以來,人們一直清楚地觀察到螺旋在夜空中無處不在。 但它們的本質是乙個謎,1920年解決問題的民主嘗試只會引發更多懸而未決的問題。 直到1923年,當其中一顆恆星(仙女座)被發現時,它們的銀河系外性質才開始被理解。 **eso/p. grosbøl

1654年記錄的三角星系是我們用肉眼看到的最遠的天體。

漩渦星系Messier 33由業餘天文學家使用來自NASA Chandra的粉紅色X射線資料拍攝,也被稱為三角星系:在南部天空中可見的微弱星系。 它於 1654 年首次被記錄下來,通常是肉眼可見的最微弱的物體。 **光學:Warren Keller; X射線:NASA CXC SAO P普盧辛斯基等人。

1779年,漩渦星系Messier 58打破了這一記錄。

查爾斯·梅西耶(Charles Messier)於1779年記錄的梅西耶58星系是梅西耶星系目錄中最遙遠的星系,距離地球6200萬光年。 儘管Messier(以及發現100多年後的其他天體)不知道它的距離和性質,但它曾經是有史以來發現和觀測到的最遙遠的天體。 **亞當·布洛克,亞利桑那州萊蒙山天空中心。

1785年,威廉·赫歇爾(William Herschel)發現了巨型橢圓NGC 584

這裡展示的巨型橢圓星系NGC 584是在1785年被發現和記錄的,距離地球約6200萬光年。 雖然直到1920年代才知道它是銀河系外的天體,但它是已知和記錄的最遙遠的天體,直到幾個月後發現NGC 1。 仕龍數字調查。

1786年,NGC 1突破了1億光年和2億光年的障礙。

頂部的銀河NGC 1是威廉·赫歇爾(William Herschel)從1786年開始在總目錄中記錄的第乙個天體,但直到1860年代才被重新記錄。 它的距離為 2它距離11億光年,是大約乙個世紀以來已知和記錄到的最遙遠的天體,儘管較暗的NGC 2位於它下方的兩倍。 **desi legacy surveys / dustin lang(perimeter institute)

OJ 287 於 1887 年首次出現在攝影底片上,目前在 35 億光年之外被測量。

已知宇宙中質量最大的一對黑洞是OJ 287,它的引力波將超出麗莎的範圍。 具有較長基線的引力波天文台可以看到它,就像乙個足夠精確的脈衝星定時陣列。 雖然 OJ 287 於 1887 年首次成像,但其性質和距離直到 1960 年代才確定。 **ramon n**es/observatorio montcabrer

在它的距離被知道之前,星系團中的明亮星系——如彗星、博圖斯和九頭蛇——保持著這一記錄。

這張雙子座星系團的照片拍攝於1975年,其中包含乙個名為LEDA 20221(MCG+06-16-021)的星系,它是該星系團中最亮的星系。 星系團中最亮的星系是在1932年發現的,距離我們超過10億光年,是第乙個被發現跨越這個自吹自擂的門檻的物體。 **noirlab/aura/nsf;KNPO 4公尺Mayall望遠鏡。

在1960年代,射電星系和類星體使這些距離黯然失色。

正如錢德拉X射線資料(左)和超陣列的無線電資料輪廓(右)所示,類星體3c 9在1965年打破了宇宙距離記錄,成為第乙個在160億光年距離內紅移為2或更高的天體。 儘管更多的類星體會延長記錄,但直到1997年,星系才從類星體中恢復了記錄。 **a. c. fabian, a. celotti, &r. m. johnstone, mnras, 2003

直到1997年,銀河系才創下了新的紀錄。

這裡顯示的星系團CL 1358+62目前正在拍攝兩個更遙遠的背景星系,如白框中的紅色弧線所示。 這兩個天體於1997年7月31日由Marijn Franx和Garth Illingsworth發現,打破了當時的宇宙距離記錄,成為自1960年類星體首次篡奪它們以來第乙個成為宇宙距離記錄保持者的星系。 **m. franx (u. groningen) &g. illingworth (ucsc), wfpc2, hst, nasa

2009年,伽馬射線暴(GRBs)090423成為最遙遠的。

這張偽彩色影象來自智利拉西拉的MPI ESO 2.,帶有Grond儀器它用2公尺長的望遠鏡用紅外光拍攝,揭示了2009年4月23日壯觀的伽馬射線暴GRB 090423的餘輝和紅移距離。 從2009年到2015年,它是迄今為止發現的最遙遠的天體。 **Jochen Greiner Grend 伽馬射線暴光學近紅外探測器。

哈勃的星系egsy8p7和gn-z11甚至更遠。

只是因為哈勃最遙遠的星系GN-Z11位於星系際介質大部分再電離的區域,哈勃望遠鏡目前才能夠向我們揭示它,打破了EGSY8P7保持的先前記錄。 其他距離相同,但不遵循在再電離方面偶然大於平均水平的視界的星系,只能在更長的波長下和JWST等天文台揭示。 目前,GN-Z11已降級為截至2024年已知的第9個最遙遠的星系:在JWST時代。 **nasa、esa、p.Oesch 和 BRobertson(加州大學聖克魯茲分校)和 feild (stsci)

最終,在 2022 年,JWST 的 JADES-GS-Z13-0 超越了它們。

到目前為止,被確定為賈德星系一部分的四個最遙遠的星系包括三個已經超過了哈勃先前設定的“最遙遠星系”的門檻。 到目前為止,JADES資料還不到總數的四分之一,而且這一記錄可能會在未來幾個月和幾年內再次下降,也許是多次下降,但可以清楚地看到萊曼斷裂的明顯特徵。 2022 年 12 月,最遙遠的翡翠 GS-Z13-0 從哈勃望遠鏡手中奪走了這一記錄,至今仍保持著這一記錄。 雖然這些是迄今為止發現的最年輕的星系之一,但它們的星團並不是原始的。 **nasa、esa、csa、m. zamani (esa/webb)、leah hustak (stsci);科學學分:布蘭特·羅伯遜(加州大學聖克魯茲分校),STacchella(劍橋大學),E curtis-lake(uoh)、s. carniani(scuola normale superiore)、jades collaboration

總有一天,中性的、自旋翻轉的氫團塊將在遠處超越任何星系。

每當形成中性氫原子時,其中的電子就會自發地去激發,直到它處於原子的最低 (1s) 狀態。 由於電子和質子自旋排列的概率為50 50,因此一半的原子將能夠量子隧穿到反排列狀態,在此過程中發射21厘公尺(1420 MHz)的輻射。 這應該使我們能夠探測到比第一批恆星更遠的中性氫團。 SKA組織。

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