活动星系占星系的比例是多少,宇宙之活动星系

活动星系占星系的比例是多少,宇宙之活动星系

宇宙到底有多大?

宇宙有多大,没有谁能够说清楚,因为人类相对于宇宙是在是太小了。旅行者一号在飞出太阳系的过程中(经过木星)曾把摄像头对准地球拍摄了一张照片(著名的暗淡蓝点照片),而这张照片上面的小点就是地球,我们一生都在这一个宇宙中微不足道的点上生活,这就是我们每天拼命工作、争名夺利的场所。面对如此磅礴的宇宙我们真的太小了,小到根本无法丈量宇宙的大小,就像我们身上的细菌永远也不可能知道我们有多大一样。

目前人类可见宇宙的直径有930亿光年,可见宇宙之外还有更为广阔的空间。而且宇宙还一直在膨胀着,宇宙边缘的膨胀速度甚至还超过了光度,达到一种我们无法想象的速度。所以宇宙之大,大到人类无法想象!基本上对于人类而已,宇宙的大小可以用无穷来描述了。当然了,有人认为如果在更高的维度更大的尺度上看宇宙,我们的宇宙就是一个超球体上面的三维膜而已,有大小但没有边界,朝着一个方向走会走回原点的。

宇宙的年龄是多少?

谢邀请!原创思想,宇宙应该是没有年龄性时间性的,宇宙是能量性运动性演化出来的。但由于宇宙是有着能量性的时空性运动性的,而就有着结构出物质性天体性的出来了。而结构出来的物质性天体性就是有着相对性的时间性运动性的,这就有着宇宙的年龄性时间性的出现了。而我们观察出来的物质性天体性是有着约138亿年的时间性的,而宇宙的物质性天体性的年龄就是有着约138亿年的时间性了。

为什么星系是扁的而星球是圆的呢?

  物理学家牛顿发现,所有物质都有相互的吸引力,叫做万有引力或重力.这吸引力和物质的质量及距离有简单的关系:物质愈多,质量愈大,吸引力就愈大;而物质之间的距离愈近,引力亦愈大.即使是两个人之间,也有引力;当人处身于重力极小的太空,人与人之间的引力便会将大家的身体拉近;两个大胖子的引力就比同样距离的两位小朋友大.万有引力支配著宇宙内各星体的运动.比如说月球围绕着地球转,就是月球和地球之间的万有引力造成.  每个行星都包含很多物质,例如地球,把它的质量以公斤写出来,就要在6之后加上廿四个零!而在宇宙中,地球只是一颗比较小的行星哩.地球有那么多的物质,引力就很大了,这也是我们站在地面不会飞出太空的原因.既然地面上的所有物质都被地球的引力吸著,地面就很难“起角”,山不可以太高,因为地球的引力要把山峰的物质拉向地心,所以地球就很圆了.月球的质量只有地球的八十分之一,所以月球的引力比地球小很多,月球上的山就比地球的高很多.  依照以上的理论,一颗星球质量愈大便愈圆.相反,若质量很小,引力也小,星体便未必是圆的.事实上,太阳系内除了九大行星外亦有很多质量很小的小行星,它们的形状不甚规则,就如一块大石的模样.  不过,即使最大的行星——木星,也不是完全圆的.这是因为木星自转的速度很快(每十小时便自转一周,是九大行星中自转最快的一个),自转造成离心力,而在赤道附近离心力最大,以致整个星球扁了少许.其实所有的行星都发生同样的情形,我们要很小心才能观察到.。

宇宙的一切物质最初是怎么产生的?

星系中的恒星释放大量的带电粒子,带电粒子充满星系盘的空间,使星系盘空间成为导电体。星系盘两侧释放的费米气泡也是带电粒子,费米气泡中的带电粒子扩散后与星系盘边缘连接,费米气泡中的带电粒子密度高于星系盘星系带电粒子密度,负电荷向星系中心运动,形成星系盘中强大的电力场。在电力场中正负电荷的运动方向相反,正电荷可以把负电荷当成楼梯爬出黑洞。

我们如何根据星系退行速度来推测星系间的距离?

答案很简单,但是解释起来有点复杂。这个答案在一段时期被众人所熟知,即星系距离和它的退行速度是成比例的,被称作哈勃定律,哈勃于20世纪20年代后半期对此进行了观察演示。原理在于,如果你假设宇宙是均匀的,各向同性的,那么哈勃定律也可以通过理论预测出来。星系的退行速度与星系距离之间的比例常数即称之为哈勃常数。

自从哈勃常数这个术语被提出以来,天文学家们就一直试图测量它:最简单的方法是观察星系的退行速度,星系的距离已经通过其他方法知道(比如观察变星时期)。哈勃常数的当前最佳估计值是每巨型光年20千米/秒,因此,每秒钟退行速度为2000千米的星系的距离是100兆光年,如此类推。因此,我们可以使用哈勃定律,只需通过测量他们的红移从而得知星系的距离,即使是相互的距离非常遥远,这种算法也是相对比较简单的。

我们也可以估计宇宙的年龄:你会注意到,哈勃常数的单位实际上是1/time,所以哈勃常数的1倍一定是宇宙的特征年龄。通过上面的哈勃常数,我们因此可以计算出宇宙的年龄是140亿岁。接下来谈一谈复杂性。事实证明,对于*非常*远的物体(例如,红移2或更大)哈勃定律不是非常的准确,因为在距离非常遥远的时候,我们不得不开始考虑宇宙的四维曲率。

更重要的影响是,在多数天体学中,哈勃常数并不是一个真正的常数,实际上,当你回顾过去时它在增长,因此与今天相比,它的价值是不同的。所以为了得到星系的距离和宇宙的年龄的估值,天文学家必须假设一组宇宙学参数(比如说,它所包含的正常的组织总量 ),通过对宇宙演化的运动方程进行积分,模拟出它的年龄和星系的距离,将其作为红移的函数。

这种方式得到的结果与我们之前估计的结果相差不大,但是对于学习了解高红移的星系至关重要。(比如说,它们尺寸的提取成比例的取决于它们的距离以及距离上的质量的平方)然而无论从哪一方面来看,哈勃定律都是一个非常强力的工具,能够帮助人们由速度得到距离。(由于太难,你们可能想在课堂上就此打住)相关天文知识退行速度指天体的离开速度,通常是指离开地球的速度。

它可以通过谱线的移动来测量,或者通过银河光谱的一般红化来估计。我们星系之外的星系通常有相对于宇宙微波背景计算的退行速度。在物理宇宙学里,哈勃–勒梅特定律(英语:Hubble-Lemaître law)指遥远星系的退行速度与它们和地球的距离成正比。这条定律原先称为哈勃定律,以证实者埃德温·哈勃的名字命名;2018年10月经国际天文联合会表决通过更改为现名,以纪念更早发现宇宙膨胀的比利时天文学家乔治·勒梅特。

星系中暗物质的比例都一样吗?还是说有些星系多,有些少?

当我们抬头仰望夜空,你看到了什么?恒星、星系!它们不仅照亮了宇宙,而且还描绘出了一个宇宙大尺度结构的巨大宇宙网。我们都知道在宇宙中存在着暗物质和正常物质,而且两者之间的比例大约为:5:1。那所有星系中暗物质和正常物质都是这一个比例吗?有没有一些星系的暗物质更多?宇宙中暗物质和正常物质的比例宇宙在大尺度上的物质结构使怎样的?随着现代科学技术的发现,其实我们可以用计算机进行模拟!根据我们知道的物理定律,我们可以把宇宙的成分按照不同的比例放入一个大尺度结构的模拟中,也就是说这个系统在同一物理定律下运行,我们可以改变宇宙的物质成分,来看看模拟效果!与我们对宇宙的观察结果相匹配的最佳模拟是:宇宙中拥有的暗物质大约是正常物质(质子、中子和电子)的5倍。

我们还有其他的方法!我们也可以观察单个的星系团,并使用各种方法测量它们的质量,如下图中的引力透镜,我们就能知道一个星系团的总物质量,根据星系团恒星质光比,我们就能知道正常物质的量!对于每个大星系团,关于暗物质和正常物质的总量,我们得到了相同的比例:大约15-17%的质量是“正常”物质,大约83-85%是暗物质。

那么宇宙在星系的形成过程中是否遵循暗物质和正常物质的比例?从理论上讲,引力对一切物质(质量)都是一视同仁的,不管你是暗物质,还是正常物质!只要宇宙冷却到足够的程度(气体云温度降低),辐射压力就不能阻止物质在引力的作用下塌缩。宇宙中形成的所有结构(不论是大尺度还是小尺度)暗物质与正常物质(重子物质)的比例都应该是相同的!引力能作用多少正常物质,就能作用与正常物质比例相匹配的暗物质,这个比例就是5:1!像上图中梅西耶104这样的大草帽星系,直径约有5万光年,就表现出暗物质与正常物质的预期比例5:1!像银河系之类的大星系都是这样,也符合我们的理论预测。

但是当我们开始研究小星系的时候,我们就发现了一些奇怪的现象。小型星系的旋转曲线表现得比大星系更加离谱。小星系(矮星系)似乎有更多的暗物质在我们没有发现暗物质得时候,我们对星系得旋转曲线预期是下图中的虚线(A),这很符合我们的引力理论,离星系中心越远旋转速度越慢!在我们观察到大星系的旋转曲线时,发现星系物质在不同距离上旋转的速度是一样的(B),我们就发现了星系中的缺失质量,于是就有了暗物质问题。

而下图是螺旋星系M33的旋转曲线,这个星系是本星系群中的第三大星系,位于三角座中,我们的观察结果是离星系中心越远的物质,旋转的速度竟然在缓慢的增加!这说明什么?只能说这个星系看起来暗物质太多了!更准确地说,在M33中暗物质的比例和正常物质的比例不是5:1!这一点和我们的理论相悖,我们也可以理解为正常物质变少了。

当我们开始观察更小的星系时,这种情况就变的更加极端。像上图中的天炉座矮星系和下图中的玉夫座矮星系,其中只有不到1%的正常物质,暗物质超过了99%!这完全是由暗物质组成和控制的星系。Segue 1是狮子座发现的一个矮椭球星系,是银河系最小的卫星星系!也是迄今为止发现的暗物质比例最高的天体,Segue 1只有1000多颗恒星,质量却高达大约60万个太阳质量!这是怎么回事呢?为什么越小的星系,暗物质越多?整个星系完全由暗物质控制。

我们知道在恒星星系形成的时候,暗物质也是均匀分布在宇宙空间中的,而且暗物质分布的更加弥散,不会以不同的密度,块状分布在空间中,引力对正常物质和暗物质的作用是一样的,应该能形成同样比例的结构!所以在理论上小星系的比例不应该是这样的,到底发生了什么?暗物质/正常物质的比例在所有的尺度上都是一样的,但是正常物质会形成恒星,这就是问题的所在!如果我们对宇宙进行模拟,包括恒星的形成,我们会发现一些特别的现象。

正常物质在引力作用下首次形成恒星不仅释放了大量的可见光,自大爆炸早期以来首次照亮了宇宙,而且还做了以下两件事情:恒星释放出的紫外线辐射使宇宙重新电离,将电子从星系间介质中的质子中撞出,使宇宙进入了再电离时代。恒星释放的辐射会产生少量但不可忽略的压力(辐射压力),会渗透到宇宙中。我们也可以把辐射压力理解为恒星风,这样更加形象一点!上图中恒星风正是导致彗星尾巴弯曲的原因。

换句话说,恒星风能对正常物质施加压力,并使其加速。这是对正常物质的影响。但是光子不与暗物质相互作用!所以当我们把一个辐射压力源放在正常物质和暗物质混合物里,不管恒星风怎么吹,暗物质的量始终保持不变。那么正常物质呢?正常物质就取决于引力势阱有多深!如果在一个大星系或非常大的星系团中质量很大,那么大多数正常物质就会停留在原地,因为这种额外的压力不足以把正常物质踢出去。

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