科学观测到100多亿光年的物质光线,难道光线没被宇宙中如此众多的天体星云宇宙尘埃阻挡?就像我们晚上在一片绝对平坦的树林中,一个人打开一把超级强光手电筒,两个人距离近,树与树之间

Question

科学观测到100多亿光年的物质光线,难道光线没被宇宙中如此众多的天体星云宇宙尘埃阻挡?就像我们晚上在一片绝对平坦的树林中,一个人打开一把超级强光手电筒,两个人距离近,树与树之间的空隙不能完全挡住还能看到对方发出的光,但走出某个距离之后,是不可能看到的,无数的树挡住了光,就是拿望远镜你的望远镜也始终会被阻挡,宇宙中的天体无数,还有尘埃,就算天体与天体之间的空隙比上面说的树林稀疏,你说看几十亿光年行吧,150亿光年,这之间多少星球,望远镜难道能透视穿越这么多物质?科学家是如何看到的?

Answer 1

宇宙中的天体、星云和星际尘埃对星光的确有遮蔽作用.但既然我们看到了某恒星或星系发出的光线,那么光线就一定没有被遮蔽,至少没有被完全遮蔽.集中分布的星际尘埃云大多存在于银河系内,我们看到的银河在某个地方有分岔,又会“汇合”起来,就是因为分岔的地方有一团星际尘埃云遮蔽了光线,使我们看不到尘埃云后面的恒星发出的光.但在银河系以外、星系与星系之间的空间,不存在集中分布的星际尘埃云,只有非常稀疏的分子,密度大约每立方厘米只有2个原子,即使上百亿光年的距离,组合起来的密度也不足以遮蔽星系发出的光,所以我们才能看到这些远距离的星系.
光是具有能量的.星际尘埃云接受到恒星辐射,并完全吸收的话,光的能量就会加热星际尘埃.吸收的光线越多,加热效果就越明显.总会有一天,星际尘埃会被加热到发出光来.如果充满宇宙空间的星际尘埃能够完全遮蔽天体的光,那么上百亿年的时间里,宇宙的温度就不会只有2.7k（宇宙背景辐射）了,可能有几十、几百k了,自身也可以发出光来了.那宇宙岂不是一片光明吗?既然宇宙还是一团漆黑,比冰还冷,就说明单是依靠散布在宇宙中稀薄的气体分子,根本就遮蔽不了远处恒星或星系发出的光线,这些天体系统才能被我们看见.
人们在测定星系的距离时,的确发现星际尘埃能够部分吸收光线,并减弱大距离星系发出的光.对于这个问题也是逐渐认识到的.在为远处星系测定距离时,一开始并没有考虑到这个问题,例如仙女座大星云,按照目视光度,最初认为它与我们的距离只有70万光年,后来发现了星际尘埃对光线的吸收作用,才知道仙女座大星云的亮度远比看到的亮,于是,才把距离修正为220万光年的.