天文學(xué)新發(fā)現(xiàn)精選(九篇)
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第1篇：天文學(xué)新發(fā)現(xiàn)范文
這一發(fā)現(xiàn)讓天文學(xué)家興奮不已，因?yàn)檫@預(yù)示著，我們能從這里面找到更多可能存在生命跡象的行星。這不，沒(méi)過(guò)多久，4月17日出版的《科學(xué)》雜志就刊文稱，天文學(xué)家發(fā)現(xiàn)了迄今為止人類尋找到的最像地球的行星“開(kāi)普勒-186f”。這個(gè)最新被發(fā)現(xiàn)的星球看起來(lái)正適合我們所知的生命存在條件，不太大又不太小，不太冷又不太熱。發(fā)現(xiàn)它的，正是開(kāi)普勒望遠(yuǎn)鏡。
開(kāi)普勒望遠(yuǎn)鏡于2009年3月6日發(fā)射升空，是世界上首個(gè)專用于搜尋系外類地行星的航天器。如今，它已經(jīng)交出了一份漂亮的答卷。
在它之前發(fā)現(xiàn)的系外行星
在宇宙中尋找類地行星和地外文明，是人類自古以來(lái)就有的愿望。只是在技術(shù)落后的過(guò)去，這一愿望僅能停留在豐富的想象之中。自1995年10月6日兩位瑞士天文學(xué)家發(fā)現(xiàn)太陽(yáng)系外第一顆行星后，人類才看到了實(shí)現(xiàn)這一愿望的曙光。從那時(shí)起，世界科學(xué)界發(fā)現(xiàn)系外行星的步伐加快了。到1998年末，天文學(xué)家在太陽(yáng)系外發(fā)現(xiàn)的行星總數(shù)已達(dá)26顆。
1999年1月7日，美國(guó)天文學(xué)會(huì)宣布，根據(jù)哈勃太空望遠(yuǎn)鏡的最新發(fā)現(xiàn)，宇宙約有1 250億個(gè)星系，銀河系僅是其中的一個(gè)普通星系，太陽(yáng)僅是銀河系3 000多億顆恒星中的普通一顆。這大大增強(qiáng)了科學(xué)家尋找系外類地行星的信心。
幾乎在同時(shí)，一個(gè)國(guó)際天文研究小組宣布，他們于1998年7月發(fā)現(xiàn)了太陽(yáng)系外第一顆類地行星，也是人類發(fā)現(xiàn)的第27顆系外行星。該星的直徑稍大于地球，質(zhì)量亦比地球稍重一點(diǎn)，并圍繞著1顆熱度與太陽(yáng)一樣的恒星運(yùn)行，兩者距離為1～4個(gè)天文單位，這個(gè)距離對(duì)維持生命來(lái)說(shuō)恰到好處。太陽(yáng)系中日-地平均距離1.496億千米，被定義為1個(gè)天文單位，這是使地球具有生命所需溫度的重要因素。顯而易見(jiàn)，要在宇宙中尋找生命，就要搜索與恒星距離接近1個(gè)天文單位的位于宜居帶的類地行星。在太陽(yáng)系，宜居帶被認(rèn)為是從0.95個(gè)天文單位延伸至1.37個(gè)天文單位的區(qū)域。
截至2009年3月初，科學(xué)家共發(fā)現(xiàn)了342顆系外行星，其中僅有7顆類地行星，其他基本屬于體積較大、由氣體組成的類似木星的行星，均不適合孕育生命。發(fā)射開(kāi)普勒太空望遠(yuǎn)鏡的目的，就是為了讓它在繞行太陽(yáng)的軌道上尋找更多的系外類地行星，并查看是否具備存活外星生命的條件。
“開(kāi)普勒”交卷之后已經(jīng)壞了
以德國(guó)天文學(xué)家約翰內(nèi)斯?開(kāi)普勒命名的太空望遠(yuǎn)鏡，外形呈圓筒狀，直徑2.7米，長(zhǎng)4.7米，內(nèi)部?jī)H裝1臺(tái)迄今世界最大的光度計(jì)，結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單而靈敏度極高。光度計(jì)是一臺(tái)直徑為0.95米的施密特望遠(yuǎn)鏡，在透鏡后面裝有一排由42塊CCD圖像傳感器組成的接收器。每塊CCD尺寸為50毫米×25毫米，像素為2 200×1 024，這使整個(gè)接收器相當(dāng)于一個(gè)具有9 461萬(wàn)像素的數(shù)碼相機(jī)。觀測(cè)的數(shù)據(jù)將以連續(xù)的方式不間斷地存儲(chǔ)下來(lái)，每月向地球傳回一次。這些數(shù)據(jù)資料被地面站接收后，最終被傳送到美國(guó)的太空望遠(yuǎn)鏡科學(xué)院，再由美國(guó)航天局的艾姆斯研究中心進(jìn)行科學(xué)分析。
開(kāi)普勒計(jì)劃本來(lái)為期3.5年，在2012年4月，美國(guó)航天局決定將該計(jì)劃延長(zhǎng)至2016年。不料在2012年7月和2013年5月14日，開(kāi)普勒望遠(yuǎn)鏡4只反應(yīng)輪中的兩只先后停止工作，反應(yīng)輪主要幫助控制望遠(yuǎn)鏡的方向，壞了兩只意味著開(kāi)普勒望遠(yuǎn)鏡將不能指向想要指向的地方，不能收集數(shù)據(jù)。因?yàn)殚_(kāi)普勒望遠(yuǎn)鏡現(xiàn)距離地球6 400萬(wàn)千米，路途遙遠(yuǎn)，無(wú)法派機(jī)器人或航天員前去修理，美國(guó)航天局被迫于2013年8月15日宣布放棄修復(fù)開(kāi)普勒望遠(yuǎn)鏡。該設(shè)備由此結(jié)束搜尋系外行星的主要任務(wù)，但它仍可能被用于其他太空觀測(cè)科研工作，繼續(xù)發(fā)揮作用。
但是，即便開(kāi)普勒望遠(yuǎn)鏡結(jié)束數(shù)據(jù)收集的工作，它已搜集到的那些數(shù)據(jù)也夠地面人員忙活一兩年的，艾姆斯研究中心首席科學(xué)家威廉?博魯茨基當(dāng)時(shí)就說(shuō)：“我認(rèn)為，最有趣、最激動(dòng)人心的發(fā)現(xiàn)將在今后兩年內(nèi)出現(xiàn)，這一項(xiàng)目沒(méi)有結(jié)束?！?/p>
“打包”發(fā)現(xiàn)系外行星
果不其然，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的分析研究，天文學(xué)家確認(rèn)，由開(kāi)普勒望遠(yuǎn)鏡發(fā)現(xiàn)的715顆候選太陽(yáng)系外行星被證實(shí)為行星。開(kāi)普勒望遠(yuǎn)鏡此前發(fā)現(xiàn)過(guò)246顆系外星球，這一數(shù)字現(xiàn)在已經(jīng)劇增到961顆，比過(guò)去19年內(nèi)人類發(fā)現(xiàn)的總數(shù)789顆還多，使已知太陽(yáng)系外行星總數(shù)已達(dá)1 750顆，從而得出了本文開(kāi)頭所講的結(jié)論。
這份根據(jù)開(kāi)普勒望遠(yuǎn)鏡在2009年至2011年間采集的數(shù)據(jù)編纂的新系外行星花名冊(cè)意味著，多行星系統(tǒng)在太空望遠(yuǎn)鏡持續(xù)監(jiān)控的15萬(wàn)顆恒星中是相對(duì)較為常見(jiàn)的。研究人員表示，過(guò)去科學(xué)家尋找系外行星通常是“一個(gè)一個(gè)分析的艱苦過(guò)程”，一次只能發(fā)現(xiàn)一顆或少數(shù)幾顆，而他們利用一顆恒星通常有多顆行星繞轉(zhuǎn)的特點(diǎn)，開(kāi)發(fā)出一種“多重性確認(rèn)”統(tǒng)計(jì)學(xué)技術(shù)，使得一次性“大批量”確認(rèn)系外行星成為可能。這715顆行星分布在約305個(gè)多行星系統(tǒng)中，并配有太陽(yáng)系的類地行星所具有的圓形軌道，但排列要更加緊密。
第2篇：天文學(xué)新發(fā)現(xiàn)范文
大多數(shù)星系團(tuán)是宇宙中最大的結(jié)構(gòu)體。在很久以前，在孕育出它們所能形成的許多恒星后，它們中的絕大多數(shù)現(xiàn)在都是“呈現(xiàn)紅色并已經(jīng)死去了”。但從理論上來(lái)說(shuō)，根據(jù)新的恒星所發(fā)出的藍(lán)色光線，星系團(tuán)的形成應(yīng)該有一種處于冷卻的狀態(tài)。
這個(gè)被正式命名為SPT-CLJ2344-4243的星系團(tuán)距離我們大約70億光年。研究者根據(jù)它所在的星座重新為它命名，它擁有的質(zhì)量相當(dāng)于大約2500萬(wàn)億個(gè)太陽(yáng)。
就如同行星被認(rèn)為是由恒星形成后周邊的物質(zhì)聚合所構(gòu)成的那樣，星系團(tuán)也被認(rèn)為是通過(guò)巨大的星系合并而成的。目光敏銳的天文學(xué)家不止一次地設(shè)法得到了一些有關(guān)這類合并事件的圖像。
理論上認(rèn)為，除了中央有一個(gè)黑洞外，星系團(tuán)在它的核心還存在大量的氣體，這些氣體來(lái)自附近的星系和超新星。星系團(tuán)的核心最終將冷卻下來(lái)以至于可以聚集在一起，并開(kāi)始新的恒星形成過(guò)程。但是，天文學(xué)家目前只觀測(cè)到星系團(tuán)核心部分呈現(xiàn)紅色和已經(jīng)死亡的區(qū)域，沒(méi)有太多的證據(jù)來(lái)證明這個(gè)理論上的“冷卻流說(shuō)”。
但從位于南極洲的南極望遠(yuǎn)鏡和位于太空的錢德拉x射線望遠(yuǎn)鏡的觀測(cè)結(jié)果，天文學(xué)家在許多新發(fā)現(xiàn)的星系團(tuán)中找到一個(gè)很明亮的。美國(guó)麻省理工學(xué)院的一個(gè)國(guó)際領(lǐng)先的研究隊(duì)伍利用位于世界各地的10臺(tái)不同的望遠(yuǎn)鏡，從每個(gè)望遠(yuǎn)鏡中觀測(cè)到光線中不同的顏色，以描繪出這個(gè)令人驚奇的鳳凰座星系團(tuán)的特性。鳳凰座星系團(tuán)在紫外光譜中呈現(xiàn)出特別明亮的射線，對(duì)應(yīng)著成百上千個(gè)年輕的恒星，這表明每年約有740顆新恒星誕生了。
麻省理工學(xué)院的邁克爾·麥克唐納表示：“它不僅是宇宙中X射線最明亮的星系團(tuán)，而且它中間質(zhì)量巨大的星系正以無(wú)可比擬的速度正在形成恒星”
這些發(fā)現(xiàn)揭示了所有大型星系核心部分的超質(zhì)量黑洞之間的相互作用，以及它們周圍浩瀚的氣體包圍。
這些黑洞是宇宙間“拔河比賽的王者”，它們的重力把物質(zhì)吸進(jìn)去，但電噴射出巨大的能量。這些能量升高了周圍氣體的溫度，并把這些氣體保持在一定距離之外。
研究人員相信，在他們觀測(cè)的時(shí)候，鳳凰座星系團(tuán)中央核心的黑洞一定沒(méi)有放射出太多的能量。
第3篇：天文學(xué)新發(fā)現(xiàn)范文
從牛頓到羅斯，在反射望遠(yuǎn)鏡將近兩個(gè)世紀(jì)的歷史中，金屬做的鏡子乃是前進(jìn)的障礙。鑄鏡用的青銅易于腐蝕，不得不定期重新拋光，結(jié)果消耗了大量時(shí)間和勞動(dòng)。有些金屬耐腐蝕性好，卻比青銅要重，而且昂貴。
玻璃重量輕，價(jià)格低廉，耐腐蝕，能夠拋得很光潔，又比金屬容易研磨成形。其實(shí)在早期望遠(yuǎn)鏡的同時(shí)代，就已經(jīng)有那種在玻璃后面貼一個(gè)金屬背板類型的鏡子了，就像現(xiàn)在家用的鏡子那樣。但這種鏡子沒(méi)法用在望遠(yuǎn)鏡上，因?yàn)楣饩€在金屬背板上反射之前和之后都要通過(guò)一定厚度的玻璃，這就會(huì)使得圖像變得模糊。
1856年一名叫尤斯圖斯?馮?李比希(Justus von Liebig，1803～1873)的德國(guó)化學(xué)家利用新發(fā)現(xiàn)的一種化學(xué)反應(yīng)，實(shí)現(xiàn)了在玻璃表面覆蓋一個(gè)薄薄的銀層，從而發(fā)明了新的制鏡方法――只要將銀鍍到玻璃上再加以拋光就可以了。那年晚些時(shí)候，德國(guó)物理學(xué)家卡爾?奧古斯特?馮?斯坦黑爾(Carl August von Steinheil，1801～1870)使用這種工藝制作反射鏡，將銀層涂在鏡子的正面。
第二年法國(guó)物理學(xué)家雷昂?傅科(Jean Bernard Leon Foucault，1819～1868)獨(dú)立將一面10.16厘米的拋物面鏡子鍍上銀層，他將望遠(yuǎn)鏡放在了一臺(tái)赤道儀上。同年傅科前往都柏林向英國(guó)天文學(xué)界宣讀他的論文《銀質(zhì)玻璃望遠(yuǎn)鏡鏡片》。后來(lái)傅科還發(fā)明了測(cè)量鏡面形狀的更好方法，這種方法雖與早期磨鏡者們使用的檢測(cè)法類似，但擁有非常高的精度，磨制出正確的鏡面形狀變得容易了。
這樣天文學(xué)家們獲得了一種既輕又便宜的玻璃鏡面，而且比金屬鏡面能多反射一半的光。盡管銀層仍然會(huì)因氧化而變黑，但重新鍍銀遠(yuǎn)比重新拋光金屬鏡面容易。玻璃反射鏡熠熠生輝，孕育了巨型反射望遠(yuǎn)鏡的時(shí)代的到來(lái)。
墨爾本1.22米望遠(yuǎn)鏡――最后的大型金屬鏡面反射鏡
1862年，澳大利亞的當(dāng)局決定建造一架大型望遠(yuǎn)鏡，用以研究南天的星云，在當(dāng)時(shí)尚不清楚這種云霧狀的天體是什么。由包括羅斯伯爵在內(nèi)的天文學(xué)家和望遠(yuǎn)鏡制造商組成了一個(gè)委員會(huì)來(lái)確定望遠(yuǎn)鏡的設(shè)計(jì)方案。大部分的天文臺(tái)部建在北半球，南天很多部分還沒(méi)有被觀測(cè)過(guò)，所以這架位于南半球的望遠(yuǎn)鏡將能夠幫助人們獲得完整的天空?qǐng)D景。
委員會(huì)確定了一個(gè)直徑1.22米的卡賽格林式望遠(yuǎn)鏡的方案。雖然在當(dāng)時(shí)玻璃反射鏡已經(jīng)越來(lái)越普及了，委員會(huì)還是傾向于使用金屬的反射鏡，因?yàn)樗麄冇X(jué)得在當(dāng)?shù)氐臍夂驐l件下玻璃鏡面的銀鍍層比金屬鏡面更容易氧化、分解和腐蝕，而且這樣一架沉重巨大的玻璃望遠(yuǎn)鏡難于操縱。
很快他們就為當(dāng)初的決定而后悔了，因?yàn)楫?dāng)1877年金屬鏡面因?yàn)閲?yán)重銹蝕而需要重新拋光時(shí)，整個(gè)鏡子必須運(yùn)回位于愛(ài)爾蘭的原來(lái)的制造廠才能做處理。于是天文臺(tái)的主管自學(xué)了一番如何拋光金屬鏡，然后親自動(dòng)手嘗試。雖然拋光成功，但是他無(wú)法精確地檢測(cè)拋光后的鏡面精度是否符合要求，此后這架望遠(yuǎn)鏡一直未能重新正常工作。
這架墨爾本望遠(yuǎn)鏡只用了15年，而很多比它早的望遠(yuǎn)鏡直到現(xiàn)在還能使用。這次失誤標(biāo)志著望遠(yuǎn)鏡發(fā)展史上的一個(gè)轉(zhuǎn)折點(diǎn)，墨爾本望遠(yuǎn)鏡也成為最后一架大型金屬鏡面反射望遠(yuǎn)鏡。這次失敗的影響之大，使得此后的三十年里天文學(xué)家們都在避免建造大型反射望遠(yuǎn)鏡
天體攝影
驅(qū)使天文學(xué)家將天文臺(tái)建在高海拔地區(qū)的另一個(gè)原因是天體攝影的需要。與原來(lái)的繪圖觀測(cè)相比，天體攝影提供了一種迅速而客觀準(zhǔn)確地記錄觀測(cè)結(jié)果的方法。同時(shí)，攝影術(shù)能幫助天文學(xué)家們觀測(cè)那些即便用了巨型望遠(yuǎn)鏡肉眼也無(wú)法看到的暗弱天體。無(wú)論一個(gè)人用眼睛注視目鏡中的星點(diǎn)多久，他也無(wú)法看到比他的視覺(jué)極限還暗的那些東西。但照相底片卻能把照到它上面的所有光，不管有多暗，部記錄下來(lái)。如果圖像很暗，只要將曝光時(shí)間足夠延長(zhǎng)，就可能拍攝下來(lái)。
天文學(xué)家發(fā)現(xiàn)如果把望遠(yuǎn)鏡架設(shè)在高山之上，那里有非常黑暗的天空，只有星光在閃耀，周圍沒(méi)有其他的光亮，就可以拍攝到很多肉眼無(wú)法看到的星星和天體的照片。最終，所有的天文望遠(yuǎn)鏡都開(kāi)始使用照相的方式觀測(cè)?，F(xiàn)在的專業(yè)天文望遠(yuǎn)鏡上已經(jīng)沒(méi)有目鏡，代之以照相裝置和其他觀測(cè)設(shè)備。
第4篇：天文學(xué)新發(fā)現(xiàn)范文
——新華社
木星外發(fā)現(xiàn)新彗星
據(jù)國(guó)外媒體報(bào)道，全世界的天文學(xué)家正密切注意一顆新發(fā)現(xiàn)彗星，即C/2012 S1 (ISON)。目前這顆彗星正運(yùn)行于木星軌道之外，看上去還只是一個(gè)微小的亮點(diǎn)。但是在未來(lái)一年內(nèi)，它或許將成為整個(gè)夜空中最明亮的天體。
——新華社
“體胖”真的“心寬”
定義“好看的人”時(shí)，大多數(shù)人都會(huì)列出苗條、富有曲線這樣的特征。來(lái)自挪威的研究人員則通過(guò)樣本調(diào)查發(fā)現(xiàn)，與這些特征越符合的人越在意自身外表，而距離較遠(yuǎn)的人更滿意自己的外表。研究者認(rèn)為，調(diào)查中超重的志愿者會(huì)有意降低外表的重要性，從而使自己更加接受不完美的體型，也就更加快樂(lè)。
——英國(guó)《每日郵報(bào)》
科學(xué)界的性別偏見(jiàn)
近日，耶魯大學(xué)研究員發(fā)表報(bào)告顯示，科研領(lǐng)域的性別偏見(jiàn)依然存在。美國(guó)大學(xué)的教授普遍認(rèn)為女生的競(jìng)爭(zhēng)力比男生弱，這些教授不大愿意當(dāng)女生的導(dǎo)師或給她們提供實(shí)習(xí)機(jī)會(huì)，即使提供機(jī)會(huì)，工資也會(huì)較低。這一偏見(jiàn)是廣泛存在的：無(wú)論是男教授還是女教授，無(wú)論物理學(xué)還是生物學(xué)教授——盡管生物學(xué)專業(yè)的女生人數(shù)超過(guò)一半。 ——《紐約時(shí)報(bào)》
“痘痘”克星
在我們的毛孔里，有一種名為丙酸桿菌的細(xì)菌，它是“痘痘”的罪魁禍?zhǔn)?。因此，目前的治痘方法都集中在“?duì)抗丙酸桿菌”，即抗生素的使用上。不過(guò)美國(guó)研究者發(fā)現(xiàn)，一種生活在我們皮膚上的良性病毒能自動(dòng)搜索、找到引發(fā)“痘痘”的細(xì)菌并殺死它們。這種病毒被稱為“丙酸桿菌噬菌體”，專門(mén)襲擊“痘痘”細(xì)菌，有望用于臨床治療。——《洛杉磯時(shí)報(bào)》
難以實(shí)現(xiàn)的長(zhǎng)壽秘訣
想活到100歲？對(duì)男性而言，的存在可能使得這個(gè)理想難以實(shí)現(xiàn)。韓國(guó)科學(xué)家比對(duì)了朝鮮王朝王族與同時(shí)期太監(jiān)的壽命，發(fā)現(xiàn)缺失可能帶來(lái)14～19年的壽命延長(zhǎng)。就這一發(fā)現(xiàn)，研究者認(rèn)為關(guān)鍵在素，它會(huì)提高男性患冠心病的幾率，并侵害男性免疫系統(tǒng)。同時(shí)，有女性傾向的男性素水平往往較低，更難患男性相關(guān)疾病，身體較慢老化。
——《洛杉磯時(shí)報(bào)》
美國(guó)蜜蜂感染寄生蟲(chóng)變僵尸
美國(guó)專家表示，讓蜜蜂成為“僵尸蜜蜂”的寄生蟲(chóng)已經(jīng)入侵華盛頓州。“僵尸蜜蜂”夜間也會(huì)飛出蜂巢，到處亂飛直至死亡。養(yǎng)蜂新手馬克·霍恩在西雅圖郊外的住宅發(fā)現(xiàn)被感染的蜜蜂，他說(shuō)：“我跟孩子們開(kāi)玩笑說(shuō)，僵尸末日正在我們家里上演?！被舳鲙字芮岸燃贇w來(lái)，發(fā)現(xiàn)他的蜜蜂死了很多，而且活著的也是瘋了一樣到處亂飛，直到一頭栽到地上死去。 ——英國(guó)《每日郵報(bào)》
340000
美元
一塊月球隕石正在被拍賣，專家估計(jì)這塊隕石的最終成交價(jià)將會(huì)在34萬(wàn)美元左右。是迄今拍賣過(guò)的最大塊月球巖石樣品。
10
萬(wàn)年
研究發(fā)現(xiàn)，科伊桑人比世界上其他任何民族都更古老，他們已存在了超過(guò)10萬(wàn)年。
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第5篇：天文學(xué)新發(fā)現(xiàn)范文
出了巨大的能量波……這些能量不停地在宇宙中擴(kuò)散、擴(kuò)散、擴(kuò)散……終于在2015年9月14日，人類感受到了這份震顫。北京時(shí)間2016年2月11日23點(diǎn)30分，美國(guó)國(guó)家科學(xué)基金會(huì)（NSF）宣布人類首次直接探測(cè)到了引力波，印證了愛(ài)因斯坦的預(yù)言。
看完上面這段文字，你是不是覺(jué)得信息量太大？引力波是什么？黑洞真的存在嗎？本期特別關(guān)注，我們就一起聊聊這發(fā)生在天文學(xué)界的最新發(fā)現(xiàn)。
什么是引力波？
在物理學(xué)上，引力波是愛(ài)因斯坦廣義相對(duì)論所預(yù)言的一種以光速傳播的時(shí)空波動(dòng)。如石頭丟進(jìn)水里產(chǎn)生的波紋一樣，引力波被視為宇宙中的“時(shí)空漣漪”。這種波可以造成空間的拉伸和壓縮。當(dāng)然，通常引力波的產(chǎn)生非常困難，地球圍繞太陽(yáng)以每秒30千米的速度前進(jìn)，發(fā)出的引力波功率僅為200瓦，還不如家用電飯鍋的功率大。宇宙中大質(zhì)量天體的加速、碰撞和合并等事件才可能形成強(qiáng)大的引力波。但能產(chǎn)生這種較強(qiáng)引力波的波源距離地球都十分遙遠(yuǎn)，往往傳播到地球上時(shí)，也已經(jīng)非常微弱了。
如果石頭對(duì)水波的影響你還是不容易理解，你可以想象有一張很大、很平整的橡膠膜，一只螞蟻、一只兔子以及一個(gè)人分別在這張橡膠膜上跳動(dòng)。因?yàn)槲浵?、兔子和人的質(zhì)量不同，所以橡膠膜發(fā)生的變化也不一樣。螞蟻質(zhì)量小，雖然拼命跳動(dòng)，橡膠膜的形變還是微乎其微。而人在上面跳過(guò)，橡膠膜每一次都會(huì)有較大的波動(dòng)。
如何探測(cè)引力波――先進(jìn)的LIGO探測(cè)器
橡膠膜的形變是我們比較容易觀測(cè)到的，但引力波造成的空間“形變”測(cè)起來(lái)卻非常困難。因?yàn)橐Σㄒ鸬目臻g變形非常微小，不能用常規(guī)的測(cè)量工具去測(cè)量。這該怎么辦呢？
一起來(lái)看看這次探測(cè)到引力波的美國(guó)“激光干涉引力波天文臺(tái)”（LIGO）是如何做到的吧。
“先進(jìn)LIGO”設(shè)施包括兩條互相垂直的L型長(zhǎng)臂，長(zhǎng)度均為4千米。將一束激光用分光鏡分成夾角為90°的兩束，然后兩束激光分別被4千米外的反射鏡反射回來(lái)并發(fā)生干涉，這樣的反射可以來(lái)回進(jìn)行多次，從而大大增加激光運(yùn)行的路徑長(zhǎng)度。由于光的頻率和波長(zhǎng)完全一致，在正常情況下，這兩束激光應(yīng)該是完全相同的，但是如果存在引力波作用，激光跑過(guò)的路程被引力波拉長(zhǎng)或者壓短，而無(wú)論時(shí)空如何變化，光速是不變的，這樣，激光通過(guò)兩條互相垂直的L型長(zhǎng)臂的時(shí)間長(zhǎng)度就會(huì)發(fā)生變化，從而影響探測(cè)器的結(jié)果。理論上，測(cè)量到了這些變化，科學(xué)家們就相當(dāng)于測(cè)量到了引力波。
強(qiáng)烈合體，引發(fā)強(qiáng)烈引力波
介紹完了引力波，大家一定會(huì)好奇，黑洞是什么？為什么黑洞碰撞在一起就能發(fā)出強(qiáng)烈的引力波呢？下面就介紹一下天文學(xué)中大名鼎鼎的黑洞。
黑洞，并不是一個(gè)洞，它也是一個(gè)充滿神秘色彩的天體。凡是接近這個(gè)天體的物質(zhì)會(huì)全部被吞噬，就連光線也無(wú)法從其勢(shì)力范圍中逃脫。由于沒(méi)有光線能發(fā)射出來(lái)，人們就看不見(jiàn)它，所以稱它為“黑洞”（想了解關(guān)于黑洞的更多信息，請(qǐng)看本期“糯米團(tuán)團(tuán)”《最“好吃”的天體――黑洞》）。
早在13億年前，在距離地球13億光年之外有兩個(gè)黑洞，其中一個(gè)黑洞的質(zhì)量相當(dāng)于29個(gè)太陽(yáng)的質(zhì)量，另一個(gè)黑洞的質(zhì)量相當(dāng)于36個(gè)太陽(yáng)的質(zhì)量。這兩個(gè)黑洞由于某種原因慢慢靠近，最終合體。在它們合體的過(guò)程中，有3個(gè)太陽(yáng)質(zhì)量的能量以引力波的形式釋放出去……這些引力波經(jīng)過(guò)長(zhǎng)達(dá)13億年的漫長(zhǎng)旅行，終于達(dá)到了地球，并且被LIGO探測(cè)到。
引力波的探測(cè)意義
引力波天文學(xué)將是繼傳統(tǒng)電磁波天文學(xué)、宇宙線天文學(xué)和中微子天文學(xué)之后，人類認(rèn)識(shí)宇宙的全新窗口，必將引發(fā)一場(chǎng)天文學(xué)革命。引力波像其他的波一樣，攜帶著能量和信息。電磁波（宇宙背景微波輻射）只能讓我們看到大爆炸38萬(wàn)年之后的景象，而引力波能夠讓我們回望宇宙大爆炸最初的瞬間，檢驗(yàn)宇宙大爆炸理論的正確與否。
我國(guó)重大引力波探測(cè)工程“天琴計(jì)劃”
第6篇：天文學(xué)新發(fā)現(xiàn)范文
水稻從土壤中吸收砷的原因已被日本研究人員找到了。這一發(fā)現(xiàn)將有助于把砷這種具有潛在危害的元素從亞洲人的主食中去除。據(jù)聯(lián)合國(guó)教科文組織的統(tǒng)計(jì)，僅在南亞地區(qū)，就有2000多萬(wàn)人遭受慢性砷中毒的危害。研究人員在水稻中找到了兩種蛋白，它們能把土壤中的砷運(yùn)送到谷粒中。在去除了這兩種蛋白的水稻中，稻稈和谷粒中的砷含量都減少了。不過(guò)與此同時(shí)，水稻從土壤中吸收硅的能力也會(huì)降低。硅對(duì)于水稻的生長(zhǎng)和產(chǎn)量至關(guān)重要，它還有助于水稻防止病蟲(chóng)害。研究人員希望有朝一日能通過(guò)基因改良方式使水稻只吸收硅而不吸收砷。
古細(xì)菌現(xiàn)身海底地層
日本和德國(guó)科學(xué)家最近發(fā)現(xiàn)海底之下10厘米至365米深的地層內(nèi)生存著大量古細(xì)菌。古細(xì)菌是一類很特殊的細(xì)菌，多生活在海底熱液口以及高鹽、強(qiáng)酸或強(qiáng)堿性等極端環(huán)境中。此次在海底發(fā)現(xiàn)大量古細(xì)菌，將有助于研究古細(xì)菌如何適應(yīng)嚴(yán)酷的環(huán)境而獨(dú)立進(jìn)化。研究人員是利用探測(cè)船對(duì)海洋底部進(jìn)行鉆探時(shí)發(fā)現(xiàn)的?？茖W(xué)家推測(cè)，按照換算成碳元素來(lái)衡量，整個(gè)地球海底地層中的古細(xì)菌總量可達(dá)900億噸，相當(dāng)于陸地土壤中各種生物總量的3倍以上。
罕見(jiàn)星系瘋狂“造星”
美國(guó)天文學(xué)家借助“斯皮策”太空望遠(yuǎn)鏡等一系列觀測(cè)設(shè)施，在遙遠(yuǎn)的宇宙中發(fā)現(xiàn)了一個(gè)異常罕見(jiàn)的星系，該星系內(nèi)每年新形成1000~4000顆恒星，堪稱“造星機(jī)器”。相比之下，地球所處的銀河系現(xiàn)在平均每年才形成10顆新恒星。這種處于“生育高峰”期的星系在天文學(xué)中被稱做“星暴”星系。“星暴”星系形成大量的年輕恒星，因此亮度極高。這個(gè)新發(fā)現(xiàn)的星系爆炸式地制造恒星，也對(duì)當(dāng)今最流行的星系形成理論――“等級(jí)制模型”構(gòu)成挑戰(zhàn)，該理論認(rèn)為星系都是通過(guò)“侵吞”周邊的小天體系統(tǒng)而慢慢地膨脹，進(jìn)而孕育恒星。目前還不清楚這個(gè)“造星機(jī)器”是個(gè)例，還是代表了很多大型星系在宇宙早期形成時(shí)的情形。
太陽(yáng)能能制冷
第7篇：天文學(xué)新發(fā)現(xiàn)范文
時(shí)間有盡頭嗎?宇宙的開(kāi)始和結(jié)束是什么樣的?古往今來(lái)，無(wú)數(shù)人試圖進(jìn)行完美的解釋；而哈勃太空望遠(yuǎn)鏡20年對(duì)宇宙的觀測(cè)有哪些新發(fā)現(xiàn)?對(duì)這些時(shí)空的終極問(wèn)題又做出了怎樣的回答?
具空中光速傳播最快，但光速是有限的，意味著光線在太空中旅行也需要時(shí)間。光穿越太空的速度為每秒約30萬(wàn)公里，幾乎等于地球到月球的距離。光從月球到地球只要一秒多，我們看到的月亮是一秒多鐘以前的樣子，這是空間轉(zhuǎn)化成時(shí)間的結(jié)果。有限的光速使我們能夠“回到過(guò)去”，將目光投向太空，等待遙遠(yuǎn)地方的光線到達(dá)眼球，看到的是光出發(fā)時(shí)的景象。天文學(xué)家依靠功能強(qiáng)大的望遠(yuǎn)鏡，不斷追尋著宇宙開(kāi)始時(shí)的景象。
哈勃望遠(yuǎn)鏡從深空中收集資料，就像地質(zhì)學(xué)家刨開(kāi)地表去尋找古老的化石，以定位地質(zhì)年代一樣；天文學(xué)家通過(guò)尋找發(fā)自遙遠(yuǎn)暗淡天體的光，不斷地向時(shí)間的盡頭“挖掘”。
無(wú)數(shù)天文學(xué)家都?jí)粝雽ふ业阶罟爬系挠钪妫h(yuǎn)鏡在1995年圣誕節(jié)做了一次奇怪的嘗試，它連續(xù)10天把鏡頭指向同一塊天空。以前，有許多天文學(xué)家想這么做，然而第一次嘗試卻是由哈勃望遠(yuǎn)鏡做的。
哈勃這項(xiàng)工作拍攝了所謂的哈勃深場(chǎng)。哈勃望遠(yuǎn)鏡建成后，太空望遠(yuǎn)鏡研究所專門(mén)負(fù)責(zé)哈勃的運(yùn)行，在管理上也留了一部分時(shí)間作為機(jī)動(dòng)時(shí)間，并由所長(zhǎng)負(fù)責(zé)分配。這位所長(zhǎng)產(chǎn)生了一個(gè)很好的想法，他要找一塊沒(méi)有任何特殊之處的地方，然后長(zhǎng)時(shí)間地曝光，目的在于通過(guò)長(zhǎng)時(shí)間拍攝，盡可能多地收集暗淡天體的光。
開(kāi)始，大家對(duì)他的決定有異議。一些天文學(xué)家說(shuō)，還有很多已知道的有意思的天體沒(méi)有排上時(shí)間去觀測(cè)，反而找一塊看上去沒(méi)有任何特殊之處的天區(qū)去觀測(cè)。但當(dāng)看到這個(gè)天區(qū)的第一張照片時(shí)，天文學(xué)家都驚呆了，在這塊平淡無(wú)奇的小區(qū)域里竟有3000多個(gè)星系。這張照片被命名為“哈勃深場(chǎng)”，照片上的幾千個(gè)星系處于不同的形成階段，分布在長(zhǎng)達(dá)數(shù)十億光年的太空走廊中，使天文學(xué)家能通過(guò)觀察這些星系，研究它們隨時(shí)間進(jìn)化的過(guò)程。(圖1)
“哈勃深場(chǎng)”照片的問(wèn)世，立即在天文界掀起熱潮，之后，幾乎所有地面望遠(yuǎn)鏡和太空望遠(yuǎn)鏡都用相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間指向同一區(qū)域。天文學(xué)界一些最引人注目的成果在這次大協(xié)作中產(chǎn)生了。
不同大小、處于不同環(huán)境、有不同敏感度與不同波長(zhǎng)的各種望遠(yuǎn)鏡共同協(xié)作，提供了第一張宇宙恒星出生率的清晰照片。
令人驚訝的是，恒星的出生高峰期是在宇宙形成后的幾十億年中，那時(shí)的恒星出生率比今天高出10倍。
一旦天文學(xué)家發(fā)現(xiàn)了從未見(jiàn)過(guò)的遙遠(yuǎn)宇宙，就會(huì)努力地將他們的觀測(cè)、記錄時(shí)間推得更久遠(yuǎn)。2003年至2004年，哈勃望遠(yuǎn)鏡上演了有史以來(lái)最長(zhǎng)時(shí)間的曝光。這張著名的照片被稱為“哈勃超深場(chǎng)”。
實(shí)際上它是由幾個(gè)不同顏色的照片組合起來(lái)的，從中可以看到非常暗弱的一些天體。除了其他波段，微波背景輻射可能來(lái)自更古老的宇宙。在光學(xué)波段或光學(xué)近紅外波段，最古老的宇宙照片就是哈勃超深場(chǎng)，照片上布滿了大量形狀、大小、顏色各異的星系。天文學(xué)家希望通過(guò)研究照片上的這些星系，揭開(kāi)大爆炸以來(lái)宇宙形成與進(jìn)化的秘密。同經(jīng)典的螺旋星系和橢圓星系相比，哈勃超深場(chǎng)這張照片景象簡(jiǎn)直像個(gè)星系動(dòng)物園，星系雜亂分布，有的像牙簽，有些像手鐲，還有的像是在打架。
這些古怪的星系產(chǎn)生于宇宙的混亂時(shí)期，就像遠(yuǎn)古地球上低級(jí)的單細(xì)胞生物構(gòu)成了生命世界一樣，這些星系是構(gòu)成宇宙的原始細(xì)胞。
哈勃超深場(chǎng)是在光學(xué)近紅外波段揭示的最古老的宇宙，按照科學(xué)家今天的理解，宇宙演化是這樣的過(guò)程：首先，在很早時(shí)發(fā)生了宇宙大爆炸，這時(shí)宇宙處在非常高溫的狀態(tài)；大爆炸后，宇宙溫度逐漸下降，在下降約40萬(wàn)年左右后，宇宙進(jìn)入了新的狀態(tài)，科學(xué)家稱之為宇宙的“黑暗時(shí)期”。(圖2)
在大爆炸剛結(jié)束時(shí)，新生的宇宙迅速膨脹。在恒星和星系時(shí)代開(kāi)始之前，物質(zhì)的分配相當(dāng)平和、均勻。
從大爆炸到星系群的形成，這是整個(gè)宇宙發(fā)展演化最初的情況。對(duì)于宇宙的演化史，有一個(gè)問(wèn)題爭(zhēng)論了幾十年，那就是宇宙大爆炸發(fā)生在什么時(shí)候?即宇宙有多大年齡?最終，哈勃望遠(yuǎn)鏡以銳利的視力，幫助天文學(xué)家準(zhǔn)確地知道了問(wèn)題的答案。這聽(tīng)起來(lái)有些不可思議：科學(xué)家是怎么知道的?難道哈勃望遠(yuǎn)鏡真正看到了宇宙的盡頭?
在講述測(cè)量宇宙年齡的故事之前，我們必須先認(rèn)識(shí)一位活躍于20世紀(jì)初的天文學(xué)家，是他提出了測(cè)量宇宙年齡的巧妙方法，也是他把人類對(duì)宇宙的認(rèn)識(shí)提升到一個(gè)新階段。
他身材高大，擅長(zhǎng)打籃球、排球、網(wǎng)球；他是芝加哥大學(xué)三鐵的學(xué)校記錄保持者；他還是能跟職業(yè)拳擊手對(duì)決的拳擊能手；這個(gè)離不開(kāi)煙斗的天文學(xué)家，就是埃德溫?哈勃。哈勃望遠(yuǎn)鏡正是為了紀(jì)念他而得名，他被稱為20世紀(jì)最閃亮的明星天文學(xué)家。(圖3)
20世紀(jì)20年代，埃德溫?哈勃對(duì)宇宙的發(fā)現(xiàn)，顛覆了人們千百年來(lái)對(duì)宇宙的認(rèn)識(shí)。他發(fā)現(xiàn)：離我們?cè)竭h(yuǎn)的星系，遠(yuǎn)離的速度越快；大多數(shù)星系也以一定的比率，離我們遠(yuǎn)去；這是宇宙不斷膨脹的結(jié)果。埃德溫?哈勃提出了測(cè)量宇宙膨脹速度的一套方法，被稱為“哈勃常數(shù)”。
在埃德溫?哈勃之后，天文學(xué)家經(jīng)研究進(jìn)一步認(rèn)為：上百億年前，在一場(chǎng)大爆炸后，宇宙開(kāi)始膨脹；根據(jù)膨脹的比例能夠推算出宇宙的年齡與大小，或者說(shuō)可以通過(guò)“向回收縮”直到將宇宙的一切都?jí)嚎s回最初那個(gè)無(wú)窮小的能量點(diǎn)而估算出來(lái)。
1990年，哈勃空間望遠(yuǎn)鏡升空后，因?yàn)樗咔逦姆直媛?，科學(xué)家給哈勃望遠(yuǎn)鏡定下的最重要的科學(xué)目標(biāo)，是精確測(cè)定宇宙膨脹的速度，最終確定宇宙的年齡。
這項(xiàng)工作由一個(gè)“關(guān)鍵項(xiàng)目小組”完成，他們需要哈勃望遠(yuǎn)鏡精確地尋找出一些宇宙的“界碑”。這些“界碑”是一種特殊的恒星，被稱為“造父變星”。由于它具有非常穩(wěn)定的光度變換周期，且嚴(yán)格遵循恒星的物理屬性，所以它是測(cè)定星體距離的重要標(biāo)尺。
比如我們要找出一個(gè)天體，假如已知道它是個(gè)100瓦燈泡，之后還要知道它的光度是多少；拿望遠(yuǎn)鏡看時(shí)，看到的不是它的光度而是其亮度；100瓦燈泡擱在距離1米的地方，與擱在100米的地方，所看到的亮度是不一樣的；亮度是天文學(xué)家觀察到的，而光度是它自身的；知道了光度和亮度，也就知道了距離，因?yàn)榫嚯x是亮度的平方成反比。天文學(xué)家就是用這個(gè)方法測(cè)定天體的距離。造父變星正是這種光度已知的恒星，所以被稱為“標(biāo)準(zhǔn)燭光”，它是測(cè)量超新星實(shí)際距離的可靠基石。
因?yàn)槌滦潜仍旄缸冃橇恋枚?，從很遠(yuǎn)的地方就能看見(jiàn)。從地面看去，造父變星和超新星的圖像，通常和它所在星系的圖像摻合在一起。而哈勃望遠(yuǎn)鏡
卻能清楚地區(qū)分這兩種光源，于是造父變星和超新星為我們提供了一個(gè)宇宙刻度表，可以精確測(cè)得哈勃常數(shù)及宇宙膨脹速度的演化規(guī)律，再反推至宇宙縮成為一個(gè)點(diǎn)，就像回放一部電影。這段回放時(shí)間就是宇宙現(xiàn)在的年齡。(圖4)
2009年5月7日，是個(gè)值得紀(jì)念的日子，哈勃望遠(yuǎn)鏡網(wǎng)站公布了天文學(xué)家通過(guò)對(duì)漩渦星系NGC4258中的造父變星和超新星的研究，得到了迄今最精確的哈勃常數(shù)，根據(jù)它推斷出宇宙的年齡約為137億年。
生命只有短短幾十年的人類，竟能知道宇宙年齡，這的確令人驚訝，但這還不是最大膽的探索，真正的挑戰(zhàn)在于預(yù)測(cè)宇宙的未來(lái)。天文學(xué)家一直在探討宇宙是否會(huì)在遙遠(yuǎn)的未來(lái)停止膨脹，并在一次激烈的大坍縮中滅亡；還是繼續(xù)膨脹，速度越來(lái)越慢?
天文學(xué)家將哈勃望遠(yuǎn)鏡與其他望遠(yuǎn)鏡的觀測(cè)數(shù)據(jù)結(jié)合，測(cè)量那些較遠(yuǎn)的超新星的距離。結(jié)果似乎是宇宙并沒(méi)有放慢膨脹的腳步，反而還在不斷地加速。對(duì)于宇宙，這暗示著不同尋常的命運(yùn)，因?yàn)槟且馕吨幸还煞匆αα吭诓粩嗟刈儚?qiáng)。這股力量來(lái)自何方呢?
當(dāng)哈勃望遠(yuǎn)鏡在度量宇宙如何膨脹時(shí)，發(fā)現(xiàn)情況起了突然的變化：宇宙演進(jìn)史的前半程和后半程發(fā)生了變化，宇宙膨脹的速率實(shí)際上在引力的作用下放慢了，但一種反引力的神秘力量，又使宇宙加大了油門(mén)，造成了今天宇宙加速的境況。
如果這種情況繼續(xù)下去，反引力的力量最終會(huì)戰(zhàn)勝物質(zhì)的引力，宇宙將以超快的速度膨脹，并使萬(wàn)物被撕裂成基本的原子。宇宙學(xué)家把想象中的這個(gè)夢(mèng)魘稱之為大解體。
宇宙大解體，聽(tīng)起來(lái)令人恐怖，宇宙的終結(jié)真的會(huì)這樣嗎?如果宇宙一直以超快的速度擴(kuò)張，宇宙最后的結(jié)局可能就是大解體。(圖5)
宇宙早期，在空間膨脹和物質(zhì)引力的爭(zhēng)斗中，在引力贏的地方，物質(zhì)坍縮形成星系；引力輸?shù)牡胤剑臻g膨脹?？茖W(xué)家發(fā)現(xiàn)，如今的宇宙膨脹在不斷地加速。如果宇宙只是由普通物質(zhì)組成，物質(zhì)的引力效果將使宇宙的膨脹減速，但現(xiàn)在宇宙不斷膨脹表明，宇宙中應(yīng)該還有一種反引力的東西。
初中學(xué)物理時(shí)，我們都知道萬(wàn)有引力。有的學(xué)生問(wèn)老師，既然有萬(wàn)有引力，有沒(méi)有萬(wàn)有斥力呢?老師回答，宇宙只有萬(wàn)有引力沒(méi)有萬(wàn)有斥力。既然有正電就有負(fù)電，有陰就有陽(yáng)，為什么宇宙只有引力沒(méi)有斥力呢?
現(xiàn)在看來(lái)，這個(gè)結(jié)論下早了。原來(lái)，當(dāng)時(shí)空大到一定范圍，才能顯現(xiàn)出宇宙還有另外一種力，一種跟引力相反的斥力性質(zhì)的能量。現(xiàn)在，由于對(duì)它的了解并不多，它被叫作暗能量。(圖6)
哈勃在探測(cè)暗能量上也起到很重要的作用，暗能量是通過(guò)超星距離的測(cè)量，而被準(zhǔn)確發(fā)現(xiàn)的。
2004年，哈勃望遠(yuǎn)鏡又發(fā)現(xiàn)了16顆遙遠(yuǎn)的超新星，它們爆發(fā)的時(shí)間橫跨宇宙膨脹從減速到加速的轉(zhuǎn)折點(diǎn)，因而得知轉(zhuǎn)折點(diǎn)大約在50億年前。
在宇宙年齡大概50億至60億年的宇宙早期，物質(zhì)是普通物質(zhì)加上更多的暗物質(zhì)占主導(dǎo)地位。因此，其引力作用使宇宙膨脹減速。但當(dāng)宇宙年齡大概是60億年左右時(shí)，有新的成分開(kāi)始逐步占主導(dǎo)地位，這就是暗能量。它使宇宙開(kāi)始加速膨脹，這是一個(gè)轉(zhuǎn)折過(guò)程。
天文學(xué)家將哈勃望遠(yuǎn)鏡、地面望遠(yuǎn)鏡和微波背景輻射的觀測(cè)數(shù)據(jù)結(jié)合在一起，發(fā)現(xiàn)暗能量大約占據(jù)宇宙總能量的3／4。
有如此龐大的暗能量，我們卻一無(wú)所知，最主要的問(wèn)題在于我們根本無(wú)法看到它；還有一個(gè)與暗能量常常一起提到的神秘的“暗物質(zhì)”，我們也無(wú)法看到。
天文學(xué)家知道，我們?cè)谟钪嬷兴?jiàn)到的事物僅僅是冰山一角，雖然物質(zhì)有引力，但將星系和星系群整合在一起的，不僅是可見(jiàn)的東西，更重要的是那些看不見(jiàn)的物質(zhì)。(圖7)
由于大星系的引力作用，星體光線經(jīng)過(guò)它時(shí)會(huì)改變路徑，就像天空中安放了一面透鏡一樣，科學(xué)家根據(jù)引力透鏡效應(yīng)稱量星團(tuán)的質(zhì)量，并推測(cè)出了隱藏的暗物質(zhì)的分布情況。
我們通過(guò)觀測(cè)星系里和星系團(tuán)里的引力，根據(jù)可以看到的發(fā)光的普通物質(zhì)推算出來(lái)的引力很小，但發(fā)現(xiàn)實(shí)際上引力要大得多。這就說(shuō)明還存在著我們還沒(méi)有看到的物質(zhì)，這就是暗物質(zhì)。
人們非常想了解這些巨大而又看不見(jiàn)的物質(zhì)，2006年，在“錢德拉”空間X射線望遠(yuǎn)鏡和哈勃空間望遠(yuǎn)鏡以及地面大型望遠(yuǎn)鏡的通力合作下，天文學(xué)家對(duì)子彈星系團(tuán)進(jìn)行了幾個(gè)月的觀測(cè)后，于2006年8月21日宣布，第一次“看”到了暗物質(zhì)。
原來(lái)這個(gè)星系團(tuán)其實(shí)是兩個(gè)星系團(tuán)正在進(jìn)行合并、碰撞的過(guò)程。天文學(xué)家還發(fā)現(xiàn)，這兩個(gè)星系互相穿越了。而一般的物質(zhì)或這些氣體，它們互相會(huì)有作用，所以其速度比暗物質(zhì)要低；x射線望遠(yuǎn)鏡觀察到的現(xiàn)象，這些氣體是在中間范圍；而通過(guò)哈勃做引力透鏡，發(fā)現(xiàn)暗物質(zhì)分布在，或者它們領(lǐng)先了氣體。
結(jié)果暗物質(zhì)跑到了發(fā)射x光的熱氣體的前面；于是，這兩個(gè)星系團(tuán)各自分成兩部分：暗物質(zhì)在前，x光熱氣體在后。
這是暗物質(zhì)在20世紀(jì)30年代提出后，第一次顯露正身，證實(shí)了暗物質(zhì)并不是氣體成分，更像是一種只參與引力作用而不參與電磁過(guò)程的“無(wú)碰撞”的粒子。(圖8)
暗物質(zhì)是人類在觀測(cè)中發(fā)現(xiàn)的。而我們能直接看到的發(fā)光的物質(zhì)，只占宇宙總物質(zhì)密度很少的一部分。在星系中，暗物質(zhì)的成分比可見(jiàn)的恒星、氣體要多10倍左右。在整個(gè)宇宙中，可能有20％多是暗物質(zhì)，而普通的物質(zhì)只占4％或者5％。(圖9)
2010年是哈勃望遠(yuǎn)鏡升空20周年，世界上很多著名的科學(xué)雜志都制作了紀(jì)念專號(hào)，總結(jié)了哈勃望遠(yuǎn)鏡20年來(lái)所做的最重要的科學(xué)發(fā)現(xiàn)。其中關(guān)于宇宙年齡的測(cè)量、最古老的宇宙的影像一哈勃深場(chǎng)和超深場(chǎng)的照片，都位列這些最重大的發(fā)現(xiàn)之列，但最引人注目的還屬于哈勃望遠(yuǎn)鏡對(duì)暗物質(zhì)和暗能量的觀測(cè)和研究所做出的貢獻(xiàn)。(圖10)
哈勃太空望遠(yuǎn)鏡在經(jīng)歷了2009年的第五次大維修后，又煥發(fā)了生命力。人們期待它能帶來(lái)更多的發(fā)現(xiàn)，不過(guò)對(duì)于天文學(xué)王冠上的明珠――暗能量和暗物質(zhì)的研究，哈勃望遠(yuǎn)鏡只有最后幾年的觀測(cè)時(shí)間了，而摘得這顆明珠的機(jī)遇注定只能留給未來(lái)更大更好的望遠(yuǎn)鏡。
第8篇：天文學(xué)新發(fā)現(xiàn)范文
靠近黑洞過(guò)程中，氣體云被撕裂和拉伸，每小時(shí)的速度達(dá)到500萬(wàn)英里（約合每小時(shí)804萬(wàn)公里）
科學(xué)家認(rèn)為銀河系中央的人馬座A黑洞可能將一顆年輕恒星及其行星形成盤(pán)拖出一個(gè)年輕恒星環(huán)
北京時(shí)間7月5日消息，一個(gè)巨型氣體云將于2013年撞向銀河系中央的超大質(zhì)量黑洞人馬座A，時(shí)速達(dá)到500萬(wàn)英里（約合每小時(shí)804萬(wàn)公里）。這將是迄今為止人類觀測(cè)到的最猛烈的太空撞擊事件之一。實(shí)際上，這個(gè)氣體云并不會(huì)真正與人馬座A黑洞相撞，在距離黑洞240億英里（約合386億公里，相當(dāng)于光線36小時(shí)的穿行距離）時(shí)，黑洞的潮汐力將被這個(gè)氣體云撕裂。
在人馬座A黑洞巨大引力的拖拽下，氣體云以每秒5000英里（約合每秒8046公里）的速度加速，將于2013年撞向這個(gè)黑洞
巨型氣體云將于2013年撞向人馬座A黑洞并被黑洞的巨大引力完全撕裂。這是科學(xué)家第一次觀測(cè)到巨型氣體云靠近超大質(zhì)量黑洞
過(guò)去20年時(shí)間里，德國(guó)慕尼黑馬克斯-普朗克地外物理學(xué)研究所的天體物理學(xué)家史蒂芬-格里森一直對(duì)人馬座A黑洞進(jìn)行觀測(cè)。2013年，他將繼續(xù)進(jìn)行觀測(cè)。格里森表示：“迄今為止，只有兩顆恒星與人馬座A黑洞進(jìn)行如此近距離接觸，最后毫發(fā)無(wú)損地掠過(guò)地球。不過(guò)，氣體云的情況不同，將被黑洞的潮汐力完全撕裂?！彪S著與人馬座A黑洞之間的距離越來(lái)越近，氣體云的速度不斷加快。7年內(nèi)，它的速度增加了一倍。
借助于歐洲南方天文臺(tái)的甚大望遠(yuǎn)鏡，天文學(xué)家能夠?qū)@個(gè)黑洞進(jìn)行觀測(cè)。在對(duì)人馬座A黑洞進(jìn)行觀測(cè)時(shí)，馬克斯-普朗克地外物理學(xué)研究所的萊恩哈德-格澤爾發(fā)現(xiàn)一個(gè)獨(dú)特的新天體，正快速逼近這個(gè)黑洞。這個(gè)天體就是氣體云。研究論文主執(zhí)筆人格里森表示：“在科幻作品中，宇航員在靠近黑洞時(shí)身體會(huì)被拉伸，變得好似意大利面條。有趣的是，這個(gè)新發(fā)現(xiàn)的氣體云便遭遇這種厄運(yùn)。在與人馬座A黑洞親密接觸時(shí)，這個(gè)氣體云無(wú)法幸存下來(lái)?！?/p>
這個(gè)氣體云將掠過(guò)人馬座A黑洞的事件穹界，彼此間的距離大約在400億公里左右，相當(dāng)于光線36小時(shí)的穿行距離。在這個(gè)距離，氣體云將被黑洞的潮汐力撕裂。逼近人馬座A黑洞過(guò)程中，氣體云將因?yàn)楹诙粗車藷岷阈堑膹?qiáng)紫外輻射發(fā)光。隨著進(jìn)一步靠近這個(gè)黑洞，氣體云承受的外部壓力不斷加大。人馬座A黑洞的地心引力是太陽(yáng)的400萬(wàn)倍，將加速氣體云的內(nèi)部運(yùn)動(dòng)并對(duì)其進(jìn)行拉伸，使其變得好似意大利面。目前，這個(gè)氣體云的邊緣已開(kāi)始崩潰，幾年內(nèi)，它將被黑洞的引力徹底撕碎。2008年至2011年，天文學(xué)家發(fā)現(xiàn)的氣體云遭破壞的跡象越發(fā)強(qiáng)烈。
第9篇：天文學(xué)新發(fā)現(xiàn)范文
20世紀(jì)二三十年代，隨著望遠(yuǎn)鏡技術(shù)的發(fā)展，天文學(xué)家發(fā)現(xiàn)，宇宙中那些遙遠(yuǎn)的星系都在遠(yuǎn)離地球而去，而且距離地球越遠(yuǎn)的天體，遠(yuǎn)離地球的速度也就越快。
這個(gè)新發(fā)現(xiàn)似乎意味著宇宙在不斷膨脹。由此逆推，不難得出結(jié)論：宇宙的過(guò)去一定比現(xiàn)在更小。推到最后，宇宙間所有的物質(zhì)都曾被擠壓在一個(gè)極小的空間當(dāng)中，大爆炸理論由此而生。大爆炸理論指出宇宙開(kāi)始于一次大爆炸，然后向外膨脹，逐漸形成了現(xiàn)在的星系等天體。
大爆炸理論雖然解釋了宇宙不斷膨脹的事實(shí)，但卻無(wú)法回答人們的普遍疑問(wèn)：大爆炸之前發(fā)生了什么呢？因此，這一理論也受到了一些宇宙學(xué)家的反駁，這其中的代表人物就是湯姆斯?戈?duì)柕隆?/p>
戈?duì)柕拢?920～2004）是出生于奧地利的猶太天文學(xué)家，小時(shí)候隨父親來(lái)到柏林，納粹上臺(tái)后，他和家人一起走遍歐洲，最后定居英國(guó)，上了劍橋大學(xué)。20世紀(jì)50年代末移居美國(guó)，先后執(zhí)教于哈佛大學(xué)、康奈爾大學(xué)。
1948年，戈?duì)柕潞屯掳畹咸岢觯切┎粩嚯x我們而去的遙遠(yuǎn)星系，實(shí)際上最終會(huì)跑出我們的宇宙。而隨著星系的分離，在星系之間的廣大空間會(huì)慢慢地形成新的物質(zhì)。當(dāng)相鄰的兩個(gè)星系之間的距離加倍時(shí)，在它們之間就會(huì)形成足夠的物質(zhì)來(lái)組成新的星系，因而星系在空間的密度保持不變。就這樣，老星系跑出宇宙而新星系產(chǎn)生，但宇宙總的圖景不隨時(shí)間改變，這就是“穩(wěn)恒態(tài)”宇宙。穩(wěn)恒態(tài)宇宙學(xué)認(rèn)為宇宙處于連續(xù)的創(chuàng)造過(guò)程之中，當(dāng)宇宙不斷地膨脹時(shí)，新的物質(zhì)便連續(xù)地在星體中創(chuàng)造出來(lái)以填補(bǔ)空隙。這個(gè)理論不但完美地解釋了宇宙不斷膨脹的事實(shí)，而且避免了大爆炸理論難以擺脫的“奇點(diǎn)”困擾。
但連續(xù)創(chuàng)生理論要求物質(zhì)能不斷從無(wú)中創(chuàng)生出來(lái)，這挑戰(zhàn)了能量守恒定律，從而受到人們的質(zhì)疑。上世紀(jì)60年代宇宙微波背景輻射的發(fā)現(xiàn)，證明了大爆炸假說(shuō)的正確性，使得穩(wěn)恒態(tài)宇宙理論歸于失敗。雖然這一學(xué)說(shuō)沒(méi)有成功，但提出這一學(xué)說(shuō)的人是偉大的，因?yàn)檫@一學(xué)說(shuō)要挑戰(zhàn)更加權(quán)威的能量守恒定律，這需要具備強(qiáng)大的勇氣。
一個(gè)又一個(gè)天才式假設(shè)
戈?duì)柕略谟钪嫘纬杉僬f(shuō)上的失利，并沒(méi)有妨礙他在面對(duì)宇宙新發(fā)現(xiàn)時(shí)大膽假設(shè)的熱情。1968年，天文學(xué)界發(fā)現(xiàn)了脈沖星，戈?duì)柕抡J(rèn)為該天體是快速自轉(zhuǎn)的中子星，他還指出，由于脈沖星的強(qiáng)力磁場(chǎng)和高速自轉(zhuǎn)，會(huì)使其發(fā)射的電磁波類似旋轉(zhuǎn)的燈塔光束。這個(gè)理論在第一次脈沖星國(guó)際研討會(huì)上就遭到了否定，但是后來(lái)，當(dāng)人們用阿雷西博電波望遠(yuǎn)鏡觀測(cè)到蟹狀星云內(nèi)的脈沖星之后，才發(fā)現(xiàn)戈?duì)柕碌睦碚撌钦_的。
最令人印象深刻的，還是戈?duì)柕略诿绹?guó)宇航局工作時(shí)對(duì)月球表面狀況進(jìn)行的預(yù)測(cè)。在航天器未曾到訪月球之前，人們大多猜測(cè)月球表面遍布著巖石。但是戈?duì)柕略诮?jīng)過(guò)分析后卻預(yù)測(cè)，月球表面被一層來(lái)自“太陽(yáng)系中碎片持續(xù)撞擊”而產(chǎn)生的細(xì)顆粒塵埃所覆蓋，也就是說(shuō)，地球表面分布的不是巖石，而是塵埃。剛開(kāi)始，他認(rèn)為這層塵埃非常之厚，人類如果在月球上降落，將會(huì)被塵埃完全埋沒(méi)，但不久后他又對(duì)月球上的環(huán)形山和靜電場(chǎng)進(jìn)行了分析，得出太空人的靴子會(huì)陷入月球表面3厘米左右的結(jié)論。
同事們都認(rèn)為他的思想極為荒謬，還將這些塵埃戲稱為“戈?duì)柕聣m?！眮?lái)嘲笑戈?duì)柕?。但是戈?duì)柕虏⒉粸樗鶆?dòng)。10多年后，當(dāng)阿波羅11號(hào)的宇航員登陸月球后，研究人員確認(rèn)了戈?duì)柕骂A(yù)測(cè)的正確性。
我們是外太空“垃圾”？
除了對(duì)天體物理學(xué)的現(xiàn)象進(jìn)行了一系列大膽假設(shè)外，對(duì)于人類的起源，戈?duì)柕乱灿凶约旱目捶?。他是泛種論的堅(jiān)定支持者。泛種論起源于古希臘，在19世紀(jì)再一次重新進(jìn)入人們的視野，這種假說(shuō)猜想有各種生命形態(tài)存在于整個(gè)宇宙當(dāng)中，它們通過(guò)流星和小行星等“媒介”來(lái)散播、繁衍，而地球生命正是由此而來(lái)。
在原始的泛種論看來(lái)，一個(gè)星球能否產(chǎn)生生命，完全是隨機(jī)的，地球是因?yàn)椤斑\(yùn)氣不錯(cuò)”，剛好有宇宙中攜帶某些生命種子的天體降落地球，因此才使得地球的生命得以起源。但是戈?duì)柕聟s另有想法，他提出了一種“垃圾理論”，認(rèn)為在很久之前，有外星人路過(guò)地球，它們隨手將垃圾傾倒在這顆貧瘠的星球上，而地球最初的生命則是在這些垃圾之上滋生出來(lái)的。
這種理論看起來(lái)不是很靠譜，說(shuō)我們起源于一堆垃圾，怎么看怎么感覺(jué)是在說(shuō)胡話。但是到后來(lái)，越來(lái)越多的人感覺(jué)這似乎也不是沒(méi)可能。比如因發(fā)現(xiàn)脫氧核糖核酸（DNA）的雙螺旋結(jié)構(gòu)而獲得諾貝爾獎(jiǎng)的弗朗西斯?克里克提出的定向泛種論，就是說(shuō)宇宙中所散播的生命并非自然隨機(jī)發(fā)生的，而是由高等的外星民族所為。這種說(shuō)法雖然沒(méi)有得到科學(xué)界的公認(rèn)，但是卻被許多科幻小說(shuō)和電影的作者所引用，倒也成了一種經(jīng)典?；蛟S當(dāng)有一天，我們真的遇到了“外星人”，就能向它們求證泛種論的真實(shí)性了。
挑戰(zhàn)石油形成理論
上世紀(jì)50年代，戈?duì)柕聦?duì)石油的起源產(chǎn)生了濃厚的興趣。傳統(tǒng)理論認(rèn)為，石油像煤和天然氣一樣，都是古代的有機(jī)物在漫長(zhǎng)的時(shí)間中不斷經(jīng)歷壓縮、加熱等“工序”而形成的，也就是說(shuō)，石油的“原料”是史前的海洋動(dòng)物和藻類的尸體。但是戈?duì)柕聟s另辟蹊徑，從石油的成分――碳?xì)浠衔锍霭l(fā)，提出了石油并不必須要由生物生成的觀點(diǎn)。碳?xì)浠衔镌谟钪嬷惺瞧毡榇嬖诘模厍騼?nèi)部本來(lái)就有許多碳，其中一部分自然地也是以碳?xì)浠衔锏男问酱嬖诘?。戈?duì)柕抡J(rèn)為，石油在45億年前以化合物分子的形式封閉在地核之中，隨著時(shí)間的推移，這些化合物分子被巖漿等液體攜帶到地底淺層，并給微生物群落的繁衍生息創(chuàng)造了條件，這也就解釋了為什么在石油中往往會(huì)出現(xiàn)生物化石的痕跡。因此，石油是由板塊構(gòu)造力，而非生物遺骸的分解產(chǎn)生的。
為了證明自己假設(shè)的正確性，戈?duì)柕潞屯率返俜?索特爾還繪制了一幅世界產(chǎn)油區(qū)與歷史地震活動(dòng)區(qū)域的地圖。從這幅圖中可以看出，許多石油產(chǎn)區(qū)，如墨西哥、波斯灣、東南亞等國(guó)家和地區(qū)都位于主要的地震帶上，這從側(cè)面證明了戈?duì)柕录僬f(shuō)的正確性。
