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Space.com: 我们的宇宙到底有多黑暗？NASA的“新视野”探测器给出迄今最佳估算 太空看起来是黑的，但它究竟有多黑呢？ 这是一个看似简单的问题，自20世纪60年代以来就困扰着天文学家。 如今，多亏了NASA“新视野”（New Horizons）探测器的数据，他们得出了迄今为止关于深空黑暗程度，或者说亮度的最佳估算： 比我们在地球上看到的阳光暗一千亿倍。 这是整个宇宙中无数星系和其无数恒星的诞生与死亡所散发出的弥漫光量，这种极其微弱的光被称为宇宙光学背景（COB），可以看作是宇宙微波背景（CMB）辐射的可见光等效物，后者是宇宙诞生后遗留的光。 研究的主要作者、巴尔的摩太空望远镜科学研究所（Space Telescope Science Institute）的天文学家波斯特曼（Marc Postman）在一份声明中说，“如果你把手举到深空中，宇宙到底会照亮多少呢？我们现在对太空到底有多黑有了一个很好的了解。” 对COB的精确测量使天文学家能够研究星系和恒星在宇宙138亿年历史中的形成过程及其位置。 但是，这种残留的光芒微弱到几乎无法察觉，即使是先进的望远镜也难以将其与内太阳系中不相关的光源区分开来，包括地球周围碎片群反射的阳光以及无数的星际尘埃颗粒。 该研究的共同作者、亚利桑那州国家科学基金会NOIRLab的天文学家托德·劳尔（Tod Lauer）说，“所有试图在内太阳系内测量COB强度的尝试都存在很大的不确定性”。 然而，“新视野”号于2015年7月飞越冥王星，在其驶出太阳系的一路上，现在已经距离地球87亿公里，足够远以看到最暗的“天空”，并收集到迄今为止最准确的微弱背景光测量数据。 2023年夏季，该探测器使用其机载相机扫描周围环境，拍摄了宇宙中二十四个区域的快照，指向银河高纬度区域，远离附近明亮的恒星和银河系的耀眼核心。 据同一声明，探测器的主机体还为敏感相机提供了遮挡，使得即使是最微弱的阳光也无法直接到达相机。 在分析探测器的图像时，劳尔和他的同事们扣除了银河系光晕中尘埃产生的光，得出了对宇宙光学背景的精确估算： 大约每平方米11纳瓦特（nanowatts），对应天空中约130个月球直径的宽度。 研究人员表示，这一估算与自宇宙大爆炸以来形成的星系数量一致。 波斯特曼在声明中说，“重要的是，我们还发现没有证据表明有目前天文学家未知的光源产生了显著的光量”。 这对研究人员来说是个好消息，因为他们在2021年的初步估算曾显示COB可能比预期更亮，这让他们怀疑是否有尚未发现的奇异光源在为宇宙光贡献力量。 波斯特曼告诉《天文学》杂志，“在我们之前的论文中，我们发现有很多光无法解释，和我们能测量到的一样多。真正的‘问题’是我们对银河系中尘埃的分布了解得不够。” 这一次，研究团队参考了欧洲空间局普朗克（Planck）探测器最新绘制的银河尘埃地图，并修正了先前高估的尘埃散射光。 劳尔在声明中说，“在星系外的地方，我们只看到黑暗，别无其他”。 “新视野”号目前正处于扩展任务模式，研究人类探索较少的柯伊伯带。 去年8月，NASA曾考虑解散该任务的原始科学团队，但后来决定至少将任务保持现状至2028年。 任务团队成员表示，该探测器的燃料足够支撑其飞行至2040年。 这项研究结果发表于8月28日的《天体物理学杂志》。      来源： https://www.space.com/universe-darkness-estimate-new-horizons By Sharmila Kuthunur published 11 hours ago 'If you hold up your hand in deep space, how much light does the universe shine on it?' |
