【可观测宇宙的范围是467亿光年,宇宙之外还有什么?】
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在科学界 , 目前主流的观点是宇宙诞生于139亿年前的大爆炸 , 如果让时间退回到139亿年前 , 则宇宙会缩小成为一个密度无限大、体积无限小的奇点 。 大爆炸之后的宇宙处在什么状态?早在上个世纪 , 美国著名科学家哈勃根据光谱红移探测出距离我们越远的星系 , 远离我们的速度越快 , 而距离我们越近的星系 , 远离我们的速度越慢 , 这说明现阶段的宇宙处在一种加速膨胀当中 。
后来科学家根据哈勃太空望远镜探测到目前可观测宇宙的范围是467亿光年 , 那么宇宙之外还有什么呢?首先需要说明的是 , 宇宙在大爆炸早期由于温度非常高 , 大爆炸早期的物质处于等离子状态 , 由于宇宙中没有自由电离的光子 , 所以就没有办法和带负电的等离子体耦合 , 因此早期的宇宙是完全不透明的 。
30亿年后宇宙空间膨胀到大约69亿光年的范围 , 物质和能量逐渐冷却下来 , 原子核和电子相互结合形成了分子 。 之后 , 带电离子体和等离子体退耦 。 这个时期宇宙开始出现了第一批光子 。 宇宙在大约31亿岁的时候形成的第一批光子 , 由于其波长较短 , 所以其对应的温度可以达到26000多摄氏度 。
后来由于宇宙加速膨胀 , 当宇宙的年龄达到71亿岁可观测的宇宙范围达到80亿光年的时候 , 光子的波长被拉长 , 所以温度大幅下降 。 这一时期可观测宇宙范围外出现了第一批恒星 。 第一批恒星由于受到了太初黑洞的影响 , 所以宇宙早期恒星的寿命都很短 , 恒星的质量大约是七十亿吨左右 , 七十亿吨质量的恒星根据钱德拉塞卡极限 , 质量这么大的恒星可以演变为一个中子星 。
紧接着 , 宇宙出现了第一批黑洞 , 之后宇宙外的能量相互聚集 。 这些早期形成的黑洞所散发出来的辐射也是宇宙微波背景辐射下第一批可观测宇宙的起始点 , 同时它也是宇宙大爆炸的一个关键证据 。 当科学家们开始回溯宇宙的时候 , 就只能看到早期宇宙的微波背景辐射 , 而那些波长被拉长的光子逗留的区域 , 就被称为宇宙最后的辐射面 。
而宇宙外的空间则被隔离在这些光子之外 。 宇宙外面究竟是什么呢?很多科学家认为 , 其实在大爆炸早期 , 宇宙外的能量和物质就已经被确定了 , 它们就是暗物质和暗能量 , 而这些物质和能量相互聚集又相互靠拢 。
它们和反物质和反能量相互靠拢 , 同时湮灭最后剩下一大堆能量 。 这些能量所带来的辐射成为宇宙温度升高的关键 。 目前 , 由于宇宙在加速膨胀 , 所以宇宙的温度在不断的降低 , 宇宙外的暗物质和暗能量和反光子之间的相互碰撞 , 成为现阶段宇宙的热量来源 , 同时 , 它也是哈勃提出的宇宙正在加速膨胀的关键证据之一 。
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