1929年哈勃天文发现:遥远星系的红移现象及其对宇宙膨胀的影响

【1929年哈勃天文发现:遥远星系的红移现象及其对宇宙膨胀的影响】《1929年哈勃天文发现:遥远星系的红移现象及其对宇宙膨胀的影响》
在1929年,杰出的天文学家艾德温·哈勃在对遥远星系进行观测时,揭示了一个令人震惊的现象——他发现大多数星系的光谱都表现出红移现象 。红移现象实际上是一种光的Doppler效应,即当光源远离或接近观察者时 , 光谱的频率和波长会发生改变 。如果一个天体正在远离我们,它的光波将被拉长,导致电磁频谱的颜色向红色端移动;相反,如果一个天体正在接近我们,它的光波长将被缩短,颜色则向蓝色端移动 。
哈勃的发现表明,大多数星系的光都向红色端移动,从而推断出这些遥远的星系正在远离我们 。此外,他还发现星系远离我们的速度与其距离呈正比关系,即距离我们越远的星系,其远离的速度越快 。这一发现不仅揭示了宇宙并非静止不变,而是在持续膨胀之中,而且这种膨胀还在加速 。2013年,欧洲航天局通过普朗克卫星测量得出,宇宙膨胀率约为每秒67千米每百万秒差距 。
然而,尽管宇宙整体在加速膨胀,但并非所有星系都在相互远离 。例如 , 仙女座星系就正在向我们所在的银河系靠近 。仙女座星系是距离银河系最近的大星系,距离我们约254万光年,直径达到20万光年,包含约4000亿颗恒星 。天文学家的观测显示,仙女座星系的光谱目前呈现出蓝移现象,这意味着它正以每秒120公里的速度向银河系靠近 。
这种现象的原因在于万有引力的作用 。由于宇宙膨胀速度在每326万光年的距离上增加每秒67千米,而仙女座星系与我们的实际距离仅为254万光年,其远离速度约为每秒54千米 。在这种情况下,银河系和仙女座星系之间的引力将大于宇宙膨胀带来的分离力,使得这两个星系以每秒120公里的速度相互靠近 。据科学家预测,在大约40亿年后,银河系和仙女座星系将发生碰撞并融合成一个更大的星系 。
尽管这个未来景象令人期待,但对于人类来说,40亿年的时间跨度实在过于漫长 。到那时,我们人类是否还存在都是一个未知数 。