NASA纳视的文章

如果你问一位天文学家某个星系有多远，他可能先反问你：你指的是哪一种距离？在膨胀的宇宙中，“距离”本身就是一个需要被定义的概念。光子从遥远星系出发时，那个星系与今天银河系所在位置之间的物理间隔，和光子抵达时两者之间的间隔，并不是同一个数。空间...

天文学家谈论遥远星系时，习惯说“它离我们多少光年”。但这句话在宇宙学尺度上藏着一个陷阱：那个距离在光子出发时和光子抵达时，并不是同一个数。空间本身在变。真正贯穿宇宙演化全过程、把不同时刻的“大小”放在同一把尺子上比较的，是一个没有单位、通常...

现代宇宙学有一个令人不安的事实：我们从未真正“测量”过整个宇宙的形状。我们能做的，只是接收来自四面八方、穿越数十亿年时光的微弱信号，然后试图从中反推出一个描述全局的几何框架。罗伯逊-沃尔克度规正是这一反推过程的终点——或者说，是起点。它用一...

宇宙学家常说，现代宇宙学的一切观测都只是在给一个方程填空。这个方程写于1922年，出自一位苏联物理学家之手，当时连哈勃都还没有发表他的红移-距离关系。弗里德曼方程诞生时，没有多少人相信宇宙会动。而今天，从宇宙微波背景的微小涨落到遥远超新星的...

开篇：一个无法逐帧追踪的星系 如果你试图用计算机模拟一个星系中每一颗恒星的运动，即便只模拟银河系中的千亿分之一，所需的算力也足以让最强大的超级计算机望而却步。天文学家面临的困境在于：他们关心的往往不是单个粒子去了哪里，而是“在某个位置、以某...

在天文学的时间标尺上，“正午”一词带有一种危险的诱惑力。它暗示一个确凿的瞬间，太阳直射头顶，万物处于最饱满的光照之下。然而当我们将这个隐喻挪用到一百多亿年前的宇宙时，需要保持一种审慎的警觉：宇宙正午并非一个可以精确标定的钟点，而是一段被恒星...

宇宙恒星形成历史，简而言之，是宇宙在不同年龄阶段制造恒星的总体速率如何起伏的故事。过去二十年间，多波段巡天与深场观测勾勒出一条相对清晰的曲线：恒星形成率密度在宇宙大爆炸后约三十五亿年达到峰值，彼时宇宙造星速度约为现今的九倍以上，此后便一路衰...

当我们谈论“第一代星系”时，一个常见的误解是：它们由清一色的第一代恒星组成，在宇宙黑暗中孤独地燃烧。过去几年的模拟与观测正在推翻这幅图景。第一代星系确实诞生于近乎纯净的氢氦气体之中，但真正让一个天体系统获得“星系”资格的，并非第一批恒星的点...

我们永远无法亲眼看见第一代恒星燃烧时的模样。它们诞生在宇宙年龄仅一两亿年的极早期，寿命又短得惊人——只有几百万年。当一颗恒星以超新星的形式把自己炸得粉碎时，它的光要穿越一百三十多亿年才能抵达我们的望远镜，而那时它早已不存在了。这就构成了第一...

“宇宙黎明”这个名字容易给人一个错觉：仿佛有一个瞬间，黑暗被某盏开关骤然点亮，宇宙从此通明。真实的图景要缓慢得多，也复杂得多。在第一代恒星点燃之前，宇宙已经经历了数千万年的黑暗，弥漫的中性氢原子像一层浓雾，连星光本身都无法自由穿行。黎明的到...