科学家拍摄到大爆炸后38万年后宇宙图片,称之为“上帝的面容”
我们的宇宙从极小的点,扩大到以光年计算的规模,在最初的三分钟,宇宙中发生了所有最惊人的转变。即使你身临其境也无法看到这些景象。每当我们仰望天空,就看到数十亿年前的景象,我们想当然地认为一直都是这样的,但事实并非如此。
大爆炸38万年之后,宇宙开始变得透明,此前的宇宙一片混沌。当时的宇宙就像一锅充斥着不稳定电子的黑暗浓汤,这个年轻的宇宙需要冷却下来,才能使电子减慢速度形成原子。宇宙中的氢原子,氦原子和锂原子花了很长的时间才最终形成。
经科学家们测算,历经了38万年的时间,电子才降到足够慢的速度形成原子。在原子大规模的产生后,宇宙渐渐变得清透,第一道光线穿过混沌在宇宙中奔驰。在140亿年后的新泽西州,两个年轻的科学家偶然发现了这道光线。
1964年,阿诺-彭其亚斯和罗伯特-威尔逊正在绘制银河系的无线电信号,它们在探测各处都能接收到的一个奇怪的嗡嗡声。起初他们怀疑是不是仪器出了问题,或是天线被鸽子的排泄物污染。但在清理了天线之后,奇怪的嗡嗡声仍然挥之不去。
彭其亚斯在普林斯顿大学发表了一个演讲,据说当时坐在后排的一个人说到:你要么就是发现了鸽粪便效应,要么就是发现了宇宙起源的秘密。这些奇怪的声音就是140亿年前,电子组成原子,万物生成的那一刻发出的声响。那是混沌散去,宇宙初具轮廓的一刻。
为了能够更好的拍摄到这个关键时刻的图片,美国宇航局法神了宇宙背景探索者卫星,他们将卫星发射到宇宙深空,测量宇宙的温度。通过测量太空中不同区域的温度,他们创造出了第一张宇宙早期的图像,这个影像被称为“上帝的面容”。
科学家们拍摄到了绝美的图片,是诞生38万年之后十分年幼的宇宙图片,不过问题也随之而来,这些图片都十分模糊,看来宇宙背景探索者卫星拍到的还不够好。美国宇航局又发射了一颗更先进的卫星,威尔金森微波各向异性探测器。2001年,大卫-斯伯格和他所在的小组努力获得更加清晰的早期宇宙图像。
能来卡纳维拉尔角发射场观看现场发射绝对令人激动,大卫-斯伯格和他的家人观看火箭发射。而不到一天的时间,就接收到卫星传来的信号,科学家们很高兴地得知卫星运转正常。这是人类拍摄到的最详尽的早期宇宙照片,照片记录下了宇宙大爆炸后38万年的样子。
那些红色和黄色区域较为温暖,而蓝色和绿色的区域则较冷,这些温度的差异为绘制宇宙的框架提供了线索。我们可以看到温度微小的差别,这些细微的差别反映出密度的差异,某些区域含有较多的物质,另外一些区域含有较少的物质。
这最后那个宇宙结构图展示出物质分布情况。没有物质的区域就会变成真空,而密度大的区域就会变成未来的星系,恒星以及行星。这些波动最终形成了星系,如果不是有这些密度的波动,也就没有今天的我们了。