第625章 最強量天尺!超新星測距!匪夷所思
第625章 最強量天尺!超新星測距!匪夷所思!宇宙加速膨脹!驚駭全場!
2月21日,上午。
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今天是會議第二天。
眾人的熱情非但沒有消減,反而更加火熱。
昨天一天的會議內容,帶給眾人的震撼比一年都要多。
宇宙大爆炸理論的時期劃分;發現黑洞、中子星;證明暴漲;暗物質。
每一個單獨拎出來,都能炸裂整個天文學界!
最重要的是,這些成果都和物理學息息相關。
曾幾何時,天文學的研究主要依賴於物理學的發展。
而現在,天文學領域的一舉一動,反而影響物理學的研究方向。
海耳等大佬們有一種揚眉吐氣的感覺。
很快,隨著主持人愛丁頓的聲音響起,現場逐漸安靜下來。
眾人翹首以盼。
有了昨天的珠玉在前,大家的胃口也變大了。
「希望今天能有和昨天同樣震撼的成果出現!」
有人搖頭道:
「估計很難了。」
「今天最重要的報告者應該是哈勃教授。」
「但他的研究方向是大尺度宇宙,目前應該很難有具體的成果。」
不少人點點頭。
昨天的各種發現實在太驚艷了,確實難以超越。
至於像奧爾特和茨維基那樣的黑馬,也不可能高頻出現。
不過這並不影響眾人的期待。
天文學是一個非常需要積累的學科。
有些大佬雖然沒有什麼突破性的成果,但是數十年如一日測量基礎數據,為後來者提供便利。
這樣的前輩也非常受人尊重。
更不用提哈勃這種大天才了。
所以哪怕對方真的只是分享一些簡單的測量數據,也值得一聽。
這時,愛丁頓說道:
「下面有請今天第一位演講者,來自威爾遜山天文台的哈勃教授!」
啪!
會場內頓時響起掌聲。
今年36歲的哈勃已經脫離年輕人的範疇,成為天文學領域新晉的大佬巨擘。
他從容地走上講台,開口說道:
「我的報告主題是關於宇宙膨脹的研究。」
眾人沒有驚訝。
宇宙膨脹是哈勃的成名之戰,它證明了廣義相對論的預言,也確定了動態宇宙模型。
宇宙並非靜止,而是像生命一樣在運動!
然而哈勃的下一句話,卻成功吸引了所有人的好奇心。
「我發現宇宙膨脹或許沒有想像的那麼簡單。」
嘩!
眾人皆是一驚!
這是什麼意思?
宇宙膨脹就是膨脹,怎麼還會有簡單和複雜的說法呢?
一時間,眾人議論紛紛。
這時,哈勃模仿著布魯斯教授的風格,娓娓道來:
「自從宇宙島理論被確立以後,天文學家們一直在尋找宇宙的邊界在哪裡。」
「只要找到離地球最遙遠的星系,或許就接近了答案。」
「我的一個研究方向,就是觀測宇宙中那些距離極其遙遠的星系。」
「但是問題也隨之而來。」
「目前觀測遙遠星系的燭光法,大約只能測量5億光年之內的星際距離。」
「不管是造父變星還是新星,超過了這個距離,都不能再作為燭光使用。」
「因此,就迫切需要一種新的方法,幫助我們觀察更遙遠的星系。」
「我從布魯斯教授的恆星演化理論中,發明了一種可行的方法。」
嘩!
全場震撼!
「哈勃教授竟然也發明了新的測距方法!」
「而且還是那種超遠距離的測量方法。」
這絕對是有利於整個天文學界的大事!
這個成果從重要性講或許比昨天稍遜一籌,但是卻關乎在場所有人的利益。
眾人頓時激動起來。
隨著世紀大辯論結束,關於星系距離的測量,就成為了天文學領域的頭等大事。
尤其是哈勃的研究方向是宇宙膨脹,就更需要對星系距離和紅移進行測量。
哈勃不愧是超級天才,他在發現傳統手段不夠用了,就想辦法自己創造新的方法。
「根據恆星演化模型,低質量恆星最終會變成白矮星。」
「由於宇宙中大部分恆星的質量都很小,所以相比中子星和黑洞,白矮星的數量很多。」
「到今天為止,學界已經發現了100多顆白矮星,甚至以前發現的某些神秘天體最終也被證明是白矮星。」
「目前恆星演化理論經過很多人的研究,已經越來越詳細。」
「當初布魯斯教授提出的三種結局(白矮星、中子星、黑洞)只是最普遍的情況。」
眾人點點頭。
這幾年來,和恆星演化理論相關的論文可謂指數增長。
無數學者從各種角度研究很多細節問題,使得該理論越來越完善。
而恆星的演化過程也遠遠比想像中更複雜。
單單是對恆星質量級別的劃分,就達到十幾級,每一級的演化過程都略有不同。
但這些並不影響布魯斯教授的地位。
他提出的三大結局雖然簡單,卻是整個理論的框架,是重中之重。
「其中超新星爆發就分為兩種情況。」
「一種是大質量恆星中心坍縮形成中子星或者黑洞,發生的超新星爆發,稱為Ⅱ型超新星爆炸。」
「另一種是白矮星發生失控核聚變引發的超新星爆發,稱為Ⅰ型超新星爆炸。」
「我們知道,白矮星的主要組成部分是碳和氧,也稱碳氧白矮星。」
「它的體積和地球相當,但密度卻是地球的幾百萬倍。」
「根據最新的理論研究,當碳氧白矮星的質量超過44倍太陽質量時,就會發生失控的核聚變反應,引發Ⅰ型超新星爆炸。」
「但問題來了。」
「本身處於就質量極限下的白矮星要如何獲得額外的質量呢?」
眾人跟著疑惑。
白矮星已經是恆星燃燒後的結果了,定型了,按理來說,它的質量不會再改變了。
就算有發生超新星爆炸的可能,但是質量不夠也沒用啊。
哈勃微微一笑。
「答案就是伴星!」
「如果白矮星不是單星系統,而是處於雙星或者三星系統,那麼它強大的引力就會吸收伴星的物質,增大自身的質量,達到臨界極限後,發生超新星爆炸!」
嘩!
眾人頓時一驚!
好巧妙的想法啊!
恆星演化理論果然博大精深!
「當然,這個理論不是我提出的,是我參考了一位華夏學者的論文。」
「他發的期刊非常普通,我也是偶然間才看到的。」
余青松神色一動。
這篇論文雖然談不上多麼驚艷,但絕對有創新性。
他竟然不知道華夏天文學界還有這麼一號人物。
「會議結束後,我得好好問問哈勃師兄。」
李奇維則是欣慰一笑。
他並不關心這篇論文的作者具體是華夏的哪個人。
華夏的科學水平已經逐漸追趕上來了。
這種細節方面的突破才能體現一個國家的真正底蘊。
今天是天文學,明天就可能是機械學、化學、生物學
強者的強,是全方面的強。
這時,哈勃繼續說道:
「雖然原始理論不是我提出的,但是在該理論的基礎上,我卻發現了一種新的測距方法!」
「那就是Ⅰ型超新星爆炸測距。」
「可以看到,Ⅰ型超新星爆炸具有完全一樣的初始條件。」
「都需要一顆白矮星,每個白矮星爆炸時的質量也一樣。」
「因此,每一次Ⅰ型超新星爆炸的光變曲線是一樣的。」
「光變曲線是指,Ⅰ型超新星爆炸之後,隨著時間推移,它的亮度增加到變暗的過程是一樣的。」
「而且還有一點,每一次Ⅰ型超新星爆炸的最大發光能力也是一樣的。」
「所以只要我們在地球上測量出Ⅰ型超新星爆炸的視亮度,結合它的紅移數值,就能算出該白矮星所在星系與地球的距離了。」
「這就是Ⅰ型超新星爆炸測距的原理。」
「那麼,它為什麼比傳統的造父變星測距更有優勢呢?」
「因為超新星爆炸產生的能量比普通恆星發射出的光芒能量,高了無數倍。」
「Ⅰ型超新星爆炸整個過程釋放的能量,比太陽一生釋放的能量還要高!」
「因此,它非常非常明亮。」
「這就意味著,Ⅰ型超新星爆炸作為燭光,可以適用於更遠的距離。」
「根據我的計算,Ⅰ型超新星爆炸燭光法的測距範圍超過了200億光年!」
「它比現有的方法高了40倍!」
嘶!
全場倒吸一口冷氣!
這是一個多麼可怕的天文數字啊!
足足200億光年!
如此遙遠的距離,竟然都能被人類觀測到。
這簡直就是一種奇蹟!
「牛逼!太牛逼了!」
「哈勃教授果然不愧是我們天文學領域的絕世天才!」
「他隨隨便便的成果,都如此震撼!」
「有了Ⅰ型超新星爆炸測距,以後的大尺度研究就太方便了。」
「我們能探索更古老時間之前的宇宙了。」
眾人震撼無比,議論紛紛。
超新星測距簡直堪稱宇宙最強量天尺了。
海耳神色傲嬌,沙普利、哈勃、余青松,這些天才們就是威爾遜山天文台最好的招牌。
不過他一想到未來婆羅洲那50米的射電望遠鏡,心中就有點酸楚。
「到時候我這天文學聖地的名頭怕是要易主了。」
這時,忽然有人問道:
「哈勃教授,你的這種方法有實踐過嗎?」
哈勃聞言,笑道:
「我正要展示給大家看。」
啪!
一張圖片顯現。
「諸位請看。」
「這十幾張照片就是我拍攝的一次完整的Ⅰ型超新星爆炸過程。」
「我記錄了它從暗到亮再到暗的全過程。」
接著,哈勃又展示一系列圖片。
「我的運氣非常好,幾個月之後,我又發現了一次Ⅰ型超新星爆炸。」
「對比兩次爆炸的結果,可以清楚地看到:Ⅰ型超新星爆炸的發光強度、周期變化,幾乎完全一樣。」
「這有力地證明了我的猜想。」
「所以,我才敢斷定,它是一種全新的燭光。」
嘩!
眾人再無疑問。
理論和實驗完美吻合。
哈勃不僅實力強悍,運氣也極其逆天。
罕見的超新星爆發,竟然被他接連遇到兩次,而且還都是需要的Ⅰ型超新星。
「哈勃教授算是開闢了一個全新的領域。」
「接下來應該會有很多人加入到Ⅰ型超新星的研究當中。」
「隨著實驗數據越來越多,我們對宇宙的認知會越來越全面。」
愛丁頓和史瓦西笑著看向這位小老弟。
哈勃作為三兄弟中年齡最小的一位,成就卻是最大的。
對方對於天文學有著極致的熱愛和無窮的精力。
愛丁頓感慨道:
「要是沒有布魯斯教授,哈勃應該就是天文學最亮的那顆星了。」
史瓦西笑道:
「布魯斯教授是黑洞,不參與恆星光芒的比較。」
二人相視一笑。
他們三人之所以能夠名震天文學界,是因為站在了布魯斯教授的肩膀上。
廣義相對論、大爆炸理論、恆星演化理論,這三大理論對於天文學的影響實在太深遠了。
布魯斯教授是超然一切的,沒有辦法和任何人比較。
很快,愛丁頓回過神來。
他以為哈勃的分享結束了,非常自然地說道:
「好,下面請對哈勃教授的演講內容進行提問。」
然而,他剛說完,哈勃卻笑了。
「等一下,愛丁頓,我的內容還沒有講完呢。」
哈?
愛丁頓懵逼了。
這還沒結束嗎?
忽然,他想到了貌似哈勃的演講主題是關於宇宙膨脹的。
只不過Ⅰ型超新星爆發測距理論太驚艷了,導致他都忘了哈勃原本的主題了。
不僅是他這個主持人忘了,連下面的聽眾也忘了,露出同樣驚訝的表情。
說到底,還是大家潛意識認為宇宙膨脹沒啥可說的,比不上超新星測距法。
但現在,情況看來有點不對啊。
「哈勃教授鋪墊了那麼多,難道就為了接下來的宇宙膨脹?」
於是,在眾人的不解和疑惑下。
哈勃繼續說道:
「有了這種方法後,我就可以測量更遙遠距離星系的紅移情況。」
「也因此,我發現了一個極其匪夷所思的現象!」
嘩!
眾人產生了極大的好奇。
「宇宙膨脹,諸位都很熟悉了。」
「今天之前,我想大家都以為宇宙是在勻速膨脹或者減速膨脹。」
「但是,我最新的觀測結果顯示:宇宙正在加速膨脹!」
轟!
全場駭然!
「這不可能!」
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