哈勃分析

时间:2024-08-28 20:43:59编辑:小松

求哈勃的红移定律

红移(red
shift)
一个天体的光谱向长波(红)端的位移叫做红移。通常认为它是多普勒效应所致,即当一个波源(光波或射电波)和一个观测者互相快速运动时所造成的波长变化。美国天文学家哈勃于1929年确认,遥远的星系均远离我们地球所在的银河系而去,同时,它们的红移随着它们的距离增大而成正比地增加。这一普遍规律称为哈勃定律,它成为星系退行速度及其和地球的距离之间的相关的基础。这就是说,一个天体发射的光所显示的红移越大,该天体的距离越远,它的退行速度也越大。红移定律已为后来的研究证实,并为认为宇宙膨胀的现代相对论宇宙学理论提供了基石。上个世纪60年代初以来,天文学家发现了类星体,它们的红移比以前观测到的最遥远的星系的红移都更大。各种各样的类星体的极大的红移使我们认为,它们均以极大的速度(即接近光速的90%)远离地球而去;还使我们设想,它们是宇宙中距离最遥远的天体。
光是由不同波长的电磁波组成的,在光谱分析中,光谱图将某一恒星发出的光划分成不同波长的光线,从而形成一条彩色带,我们称之为光谱图。恒星中的气体要吸收某些波长的光,从而在光谱图中就会形成暗的吸收线。每一种元素会产生特定的吸收线,天文学家通过研究光谱图中的吸收线,可以得知某一恒星是由哪几种元素组成的。将恒星光谱图中吸收线的位置与实验室光源下同一吸收线位置相比较,可以知道该恒星相对地球运动的情况。


能否用通俗的话告诉我什么是“哈勃红移”

不知道,目前我们对宇宙的观测最多是137亿光年

哈勃定理,是由多普勒效应导致的
由于波源和观察者之间有相对运动,使观察者感到频率发生变化的现象,称为多普勒效应。如果二者相互接近,观察者接收到频率的增大;如果二者远离,观察者接收到的频率减小。
就像汽车从你旁边驶过,它来时声音频率变高,远离时变低
当你用望远镜观察一个高速远离地球的天体时,它的光谱(说白了就是颜色)就要向红色方向移动,就是红移;当观察一个高速靠近地球的天体时,它的光谱就要向蓝色方向移动,就是蓝移。在举一个例子,我们现在看太阳是黄白色的,如果太阳高速远离我们,我们看到太阳的颜色就会变成橙红色,这就是红移了。
这是因为光的颜色与波长有关
补充,波长与频率成反比


科学家发现,宇宙将“很快”停止膨胀并坍塌

大爆炸理论是现在最主流的天文学理论,描述了宇宙诞生的情况。这个理论对于宇宙将来怎么发展、怎样结束也有一些猜测,但是比宇宙诞生的部分粗糙得多。

这个理论称,大爆炸之后,在暗能量的作用下,宇宙一直处于加速膨胀的状态。对于未来,大致有三种模型。

一种模型认为宇宙将一直加速膨胀;第二种模型认为会在将来某个不确定的时间点开始减慢膨胀的速度,这很可能在很久以后。这份研究钻研的是第三种模型,认为宇宙膨胀的加速度已经在减小。

这份研究把宇宙膨胀的过程比作一辆从交通灯起步的 汽车 ,司机一脚深踩油门,但是后来在某个时候放松了一些。这导致宇宙在一开始膨胀速度是最快的,但是后期加速度逐渐变小。

在这个情形下,最终宇宙膨胀的加速度将会消失,到了某个时间点,宇宙的膨胀趋于稳定,再后来它膨胀速度开始减慢,最终将停止膨胀,并开始收缩。

这个理论以前有人提出过。这份研究者的主要作者保罗·斯坦哈特(Paul Steinhardt)就是支持这种理论的活跃学者之一。他的这份新研究在此基础上进行了计算,提出了膨胀加速度停止和开始收缩的两个时间点,发现原来宇宙“很快”就要停止膨胀了。


是什么导致我们的宇宙膨胀和加速?

我喜欢这个问题!让我尽我所能,希望你们喜欢。:D 来了-

最可能的答案:暗能量

什么是暗能量?呵呵,我们不知道;只是一些有根据的猜测和近似值。

看,考虑这个。考虑一下你有一个球形碗,大小不太大,里面装满了真空。现在随机放入许多强力磁铁,让它们漂浮。一段时间后,你会明显注意到,由于它们之间的吸引力,它们相互吸引,最后全部聚集成一团巨大的磁铁。明白吗?完美的。现在,想象一下最大尺度的宇宙。



不就是和那个碗一模一样,宇宙中的一切,磁铁,都在相互的万有引力的作用下相互吸引?确实如此,而这正是科学家们所预测的。科学家们认为宇宙正在缩小!因此,他们将这种收缩率命名为减速参数。现在,理论来了,我们需要证据。因此,一位名叫埃德温·哈勃(Edwin Hubble)的科学家(是的,天文台本身就是以他的名字命名的:D)试图进行观测。现在,正如你可以想象的那样,我们无法仅仅通过观察就观察到像恒星和星系这样大的物体正在向我们靠近或远离我们。所以,我们计算它是红移。

让我尽力向那些不知道什么是红移的人解释一下。如果你知道,你可以跳过这一段。:) 看,光是电磁光谱的一小部分,对吧?然而,光可以进一步分为它的 7 种组成颜色。这些颜色的波长依次递减,V->I->B->G->Y->O->R,Voilet 的波长最短,Red 的波长最长。因此,当光向我们传播时,它会发生蓝移,即波长变小。然而,如果光远离我们,那么它会失去一些能量,并且在这样做的同时,红移。

那么,现在,回到主题。哈勃博士观察了星系的红移,并意识到它们都在远离我们,也就是说,它们都在远离我们。不仅如此,星系越远,它的光谱就越红移!这让科学家们感到困惑。他们唯一能给出的解释就是宇宙实际上正在膨胀!不仅是扩张,而且扩张的速度加快了。这可能是宇宙学史上最令人震惊的启示。你知道这有多搞笑吗?还记得减速参数吗?它的名字不能改变,所以名字被敲了,但它被赋予了否定性。现在,是什么原因造成的?唯一可能的真正答案是一种能量,一种我们看不到或与之互动的能量。自然,它被命名为“暗能量”。最准确地说,我们认为它是空间本身的属性,这就是空间不是空的概念本身就应运而生的!现在,这种暗能量严重占主导地位。通过爱因斯坦著名的方程能量=质量乘以光速的平方,我们知道质量和能量是同一枚硬币的两个面。所以,组成图应该是这样的——

如您所见,“正常”物质仅占所有物质的 4%。毕竟,我们应该重新考虑将其称为“正常”。


哈勃望远镜是什么类型的望远镜

哈勃望远镜属于光学望远镜。哈勃空间望远镜(缩写HST)是以著名天文学家、美国芝加哥大学天文学博士爱德温·哈勃为名,在地球轨道上并且围绕地球的太空空间望远镜,于1990年4月24日在美国肯尼迪航天中心,由“发现者”号航天飞机成功发射。 哈勃望远镜属于光学望远镜。哈勃空间望远镜(缩写HST)是以著名天文学家、美国芝加哥大学天文学博士爱德温·哈勃为名,在地球轨道上并且围绕地球的太空空间望远镜,于1990年4月24日在美国肯尼迪航天中心,由“发现者”号航天飞机成功发射。

哈勃望远镜是哪个国家发射的

哈勃望远镜是由美国国家航空航天局和欧洲航天局合作,于1990年发射入轨。哈勃空间望远镜(英语:HubbleSpaceTelescope,缩写:HST)是以美国天文学家爱德温·哈勃为名。
哈勃望远镜接收地面控制中心(美国马里兰州的霍普金斯大学内)的指令并将各种观测数据通过无线电传输回地球。由于它位于地球大气层之上,因此获得了地基望远镜所没有的好处:影像不受大气湍流的扰动、视相度绝佳,且无大气散射造成的背景光,还能观测会被臭氧层吸收的紫外线。于1990年发射之后,已经成为天文史上最重要的仪器。
它成功弥补了地面观测的不足,帮助天文学家解决了许多天文学上的基本问题,使得人类对天文物理有更多的认识。此外,哈勃的超深空视场则是天文学家目前能获得的最深入、也是最敏锐的太空光学影像。


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