新的交互式宇宙地图是一块彩虹色的宇宙馅饼

天文学家创建了一张色彩缤纷的交互式地图,其中包含跨越宇宙生命周期的 200,000 多个星系和类星体。

天文学家绘制了一张五颜六色的楔形地图,显示了从银河系到大爆炸的 200,000 多个星系和类星体的位置。(图片来源:VISUALIZATION BY B. MÉNARD & N. SHTARKMAN)
天文学家绘制了一张五颜六色的楔形地图,显示了从银河系到大爆炸的 200,000 多个星系和类星体的位置。(图片来源:VISUALIZATION BY B. MÉNARD & N. SHTARKMAN)

天文学家绘制了一张新的宇宙地图,它看起来非常像一块彩虹色的宇宙馅饼。

这张名为“可观测宇宙地图”的交互式图像于 11 月 17 日在线发布,由超过 200,000 个星系和类星体(包括银河系)发出的真实彩色光点组成然而,实际上,楔形地图只提供了可观测宇宙的一小部分,从我们从地球上看天空的角度来看,它的宽度为 90 度,深度为 10 度。

天文学家使用斯隆数字巡天收集的 15 年数据构建了这张地图,该巡天收集了新墨西哥州一台望远镜拍摄的遥远星系的图像。通常情况下,这种类型的数据只有科学家才能获得,但项目研究人员已经将地图设计为任何人都可以轻松访问。

“世界各地的天体物理学家多年来一直在分析这些数据,产生了数以千计的科学论文和发现,”首席地图设计师 Brice Ménard、巴尔的摩约翰霍普金斯大学的天文学家在一份声明中说. “但没有人花时间去制作一张漂亮的、科学上准确的、非科学家也可以访问的地图。”

除了展示宇宙的巨大规模外,这张地图还让我们得以一瞥可观测宇宙的开端。

新地图的横截面显示了星系和类星体的颜色如何随时间变化。(图片来源:VISUALIZATION BY B. MÉNARD & N. SHTARKMAN)
新地图的横截面显示了星系和类星体的颜色如何随时间变化。(图片来源:VISUALIZATION BY B. MÉNARD & N. SHTARKMAN)

地图中的每个星系或类星体都由一个点表示,该点以其发出的光的平均波长着色。随着宇宙的膨胀,来自遥远星系的波长会拉伸并变得更红。从蓝色到黄色,再到在图像的前 80 亿年里,橙色最后变成红色。在这一点之后,星系变得更加难以发现,只能看到类星体——由星系中心的超大质量黑洞驱动的极其明亮的物体。

类星体比星系亮得多,发出的光波长也短得多,这意味着,即使发生红移,它们也会发出蓝色的光。即使是类星体也会屈服于这种宇宙颜色的变化。

经过最远的类星体和饼图的地壳,地图上有一条明亮的黄色和蓝色带。这描绘了宇宙微波背景——来自大爆炸的辐射,它太古老了,到那时它已经被拉伸成无线电波它到达了地球——正如欧洲航天局普朗克太空天文台在 2013 年拍摄的那样。

地图中最初 1 亿年的星系位于夜空中。(图片来源:VISUALIZATION BY B. MÉNARD & N. SHTARKMAN)
地图中最初 1 亿年的星系位于夜空中。(图片来源:VISUALIZATION BY B. MÉNARD & N. SHTARKMAN)
黄色星系在 18 亿年左右占主导地位。(图片来源:VISUALIZATION BY B. MÉNARD & N. SHTARKMAN)
黄色星系在 18 亿年左右占主导地位。(图片来源:VISUALIZATION BY B. MÉNARD & N. SHTARKMAN)
星系在大约 45 亿年时发生严重红移。(图片来源:VISUALIZATION BY B. MÉNARD & N. SHTARKMAN)
星系在大约 45 亿年时发生严重红移。(图片来源:VISUALIZATION BY B. MÉNARD & N. SHTARKMAN)
类星体是 85 亿年后的主要光源。(图片来源:VISUALIZATION BY B. MÉNARD & N. SHTARKMAN)
类星体是 85 亿年后的主要光源。(图片来源:VISUALIZATION BY B. MÉNARD & N. SHTARKMAN)
大约 120 亿年后可以看到红移类星体。(图片来源:VISUALIZATION BY B. MÉNARD & N. SHTARKMAN)
大约 120 亿年后可以看到红移类星体。(图片来源:VISUALIZATION BY B. MÉNARD & N. SHTARKMAN)
在夜空中可以看到的宇宙微波背景。(图片来源:VISUALIZATION BY B. MÉNARD & N. SHTARKMAN)
在夜空中可以看到的宇宙微波背景。(图片来源:VISUALIZATION BY B. MÉNARD & N. SHTARKMAN)

最先进的新型望远镜,例如詹姆斯·韦伯太空望远镜,正在为人们提供数以千计令人惊叹的宇宙图像。但这些图像的主要局限之一是它们无法正确说明宇宙可观测宇宙的真实规模和结构。设计新地图的研究人员表示,他们的可视化有助于填补非学术天文学爱好者的这一重要知识空白。

Ménard 说:“我们习惯于看到天文图片在这里显示一个星系,那里显示一个星系,或者可能是一组星系。但是这张地图显示的比例非常非常不同。”

该团队还希望他们的地图可以帮助人们提供一些宇宙视角。

“在这张地图上,我们只是最底部的一个斑点,只有一个像素,”梅纳尔说,“当我说我们时,我指的是我们的银河系,即拥有数十亿颗恒星和行星的银河系。”

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