我们知道,每个人都是世界上独一无二的。德国著名哲学家莱布尼茨曾说过这样一句话,“世界上没有两片完全相同的树叶”。即使我们在日常生活中遇到很多双胞胎,他们在外表上看起来一模一样,甚至有时候连亲生父母都会看错,但他们的内在还是有很大的不同,有着不同的性格和气质。
虽然在浩瀚的宇宙中,有无数个像银河这样的大星系,而我们的太阳系只有银河系的千亿分之一,以及没有什么特别的。但可以肯定的是,太阳系仍然是宇宙中独一无二的存在。
但是最近,有科学家通过红外望远镜发现了三个“一模一样”的星系,简直就是复制粘贴。难不成是宇宙中创建星系的程序有的“bug”“,不小心把三个一模一样的星系粘贴了?三胞胎是真的还是假的?这种现象有什么解释吗?”三个一模一样的星系外观
据报道,这个现象是美国一位天文学家发现的,2013年,他用哈勃红外深空望远镜观测到了这个奇特的现象。这三个星系是图中不规则排列的,但形状等特征几乎一模一样。区别于银河系的螺旋条状形状,这个复制粘贴的星系有明显的分布光条。因此,单从外观上看,我们可以暂时认为它是一个不规则星系。
这两个星系后来被定名为“SDSSJ223010.47-081017.8”,也被称为“汉密尔顿星系”对象”。
在ar在银河系小行星探索的文章中,我们提到,如果你能找到一个未知的天体,这个天体就可以用你的名字命名,星系也是如此。汉密尔顿是这位天文学家的名字,他的全名是蒂莫西·汉密尔顿。不知道这两个星系能不能像大麦哲伦星云和小麦哲伦星云一样出名。
事到如今,仅仅一对孪生兄弟的出现就已经让科学家们百思不得其解了。没想到在随后的分析中,又发现了另一个一模一样的星系。至此,“宇宙三胞胎”的诞生,引发了众多学者的争论。
当然,每个人都有不同的看法。有人认为哈勃望远镜在探测过程中,镜头上出现了重影。在我们看到的三个星系中,只有一个是真实的,剩下的两个是它的倒影。不过,也有人认为这三个星系真的存在
,因为人类科技的发展实在是有限,地球上万物不完全一样的概念不能直接套用到宇宙上,万一宇宙规则是同一个星系可以复制?
觉得各种说法都有道理,但是没有实质性的证据可以证明。那么宇宙系统是偶然出现了bug,还是另有原因呢?
广义相对论导论
接下来,我们将从天体物理学的角度来解释这个现象。在正式开始之前,我们首先要回顾一个伟大的理论,这就是爱因斯坦的“广义相对论”。大家都知道,相对论分为狭义相对论和广义相对论,广义相对论的讨论其实也解释了狭义相对论的一些漏洞。
广义相对论认为,宇宙中的所有物质都在引力的驱动下相互作用。需要注意的是,这里的一切物质都包括了时间和空间,看不见的时间也变成了看得见的“轴”。此外,他还认为,宇宙中的时空是可以弯曲的,而这些曲率可以解释为引力场。
目前,广义相对论已成为解释宇宙天体物理学的主要论据,并且随着深空探测的不断发展,该理论也在不断创新。爱因斯坦早期提出的许多想法都得到了证明。可以毫不夸张地说,相对论的出现改变了人们对宇宙的传统认识。
引力场透镜效应
引力透镜效应是广义相对论中提出的一个假说,现在这个想法已经有了实质性的证据。我们都知道,光束通过棱镜时,会产生弯曲和折射的现象。引力透镜效应类似于光的折射特性。但是这里的透镜就变成了比如星系,大质量黑洞等等,当光线经过这些东西的外围时,它就会弯曲。这个弯曲的程度取决于这个黑洞或星系的引力场的强度,引力场越强,弯曲的效果越明显。
说到这里,就可以解释这三个一模一样的星系的来源了。其实就是一个星系,在引力透镜作用下形成三幅影像。我们看到的三个星系中有都是
“海市蜃楼”。
最早发现引力透镜效应是在1919年,当时两位教授在伦敦皇家学会报告了他们的研究成果。他们解释说,在拍摄和观察天体的活动中出现了一些奇怪的情况,星星似乎突然改变了位置。
这一发现当然支持了爱因斯坦广义相对论的一个前提,即当我们仰望天空时,会发现星星的位置在不断变化。造成这种现象的原因是太阳附近有一个巨大的引力场。银河系内的这些恒星或系统外的恒星,在进入太阳系时,其发出的射线会穿过太阳,并产生弯曲。
1979年,美国的基特峰天文台望远镜首次发现了引力透镜的现象。,形成一模一样的双像♂。1998年,哈勃探测到第一个爱因斯坦环B1938+666。围绕这条弧度分布了许多重叠图像,所以的三张重复图像不会太多。
除了2013年发现的汉密尔顿三胞胎兄弟天体外,2014年哈佛大学史密斯天体物理中心天文学家Hekla通过观测红移现象,还发现了一个四重像,这是超新星光源穿过星系时发生的弯曲现象。这四个鬼影像一个透镜一样比较均匀地分布在银河系的周围,看起来像一个十字,所以也被称为“爱因斯坦十字”或“赫克拉十字”
发光类星体距离地球超过80亿光年,被命名为QSO2237+0305。用作其镜头的星系离地球要近得多,只有大约4亿光年。这个星系的名字是ZW2237+030。它的清晰图像看起来只有四个,但实际上观察到的是六个图像。天文学家解释说,它在穿过引力场时实际上形成了三幅图像,其中一幅由于弯曲效应变成了四幅图像,所以这个十字架实际上是由QS02237+0305的六幅重叠图像组成的。
引力透镜效应还有另外一个作用:它可以帮助我们观察遥远的天体和星系
,在这里它起到了放大镜的作用,比如爱因斯坦十字架上的那个天体距离我们超过80亿光年。一般情况下,即使望远镜能观测到,也不会那么清晰。但是通过引力场的弯曲作用,它在离我们4光年的位置成像。不仅距离近,而且图像清晰。不仅清晰,而且还有四张复制粘贴的图片供我们观察。这个放大镜效果真的很强。
宇宙高级文明
经过科学解释,我们知道了出现一模一样的星系的真正原因,但换个角度看似乎也有道理。宇宙文明分类理论出现于1964年,由苏联天文学家卡尔达舍夫提出,故又称卡尔达舍夫等级。这个等级的文明分为五级,地球现在只有0.73,连一级文明都算不上。
在这个理论中,三级以上的文明已经可以随意控制银河系的资源,而四五级的文明则被认为是宇宙的霸主和创造者。如果遥远的星系中真的存在高等文明,那么它们制造出几颗一模一样的恒星或者星系是轻而易举的事。
也许他们正在几个相同的星系中进行实验或研究,这是我们人类结构无法预见和理解的。而这种现象恰好被我们观察到了,我们感到很震惊,想找出背后的原因,但结果可能无非是高级文明的无心之举。
不过这种说法并没有证据可以证明,更多的时候被认为是人类的一种假说,因为人类一直相信宇宙中存在生命和其他文明,但是我们还没有发现他们,或者他们不想让我们找到他们。
费米悖论
宇宙中是否真的存在文明,是全人类都关心的问题。费米悖论认为,到目前为止,人类还没有发现地外文明,这证明人类错误地断定宇宙存在文明。宇宙虽然很浩瀚,但可能只有我们一个生命存在,而人类是孤独生来的。
此外,霍金临终前还多次要求不要对外星文明发出的信号做出反应,悲观得如同费米悖论。虽然观点不同,但终点是一样的。霍金认为,一旦宇宙中的其他文明发现了地球,他们会毫不犹豫地毁灭它,因为我们在瓜分他们的资源。所以不管宇宙中有没有外星文明,我们最好就是不理不睬,不理不理他们,默默地活着。
结论
事实证明,三个一模一样的星系的出现并不是复制粘贴或宇宙系统的bug,而是引力透镜效应。未来,天文学家将进一步利用这个“宇宙放大镜”来观察距离地球更远的天体或星系,让我们一起期待更加美丽的“爱因斯坦环”的出现。
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