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我孤身一人,聆听这宇宙低语

发表时间:2021-05-13 17:00:00  来源:野望文存  浏览:次   【】【】【

星际空间并非一片死寂,我们甚至可以听到宇宙在那里低吟。穿梭在星际空间中的旅行者1号,将这137亿岁的古老者低语传回了地球。


远行的旅行者


刊登在5月10日的《自然:天文学》杂志上的文章,研究了距离地球已超过152天文单位(天文单位AU为太阳到地球的平均距离,约等于1.5亿千米)的旅行者1号传回的数据,它在太阳爆发产生的强烈等离子流(太阳风)的间隙,还探测到了星际介质自身扰动产生的微弱的等离子波(plasma waves)


太阳系三维地图与各探测器位置关系 / Pixabay/CC0 Public Domain


这是一种持续稳定产生的暗弱信号,平时可能会被各种噪音(比如太阳风的扰动)所掩埋,而一旦得到片刻安宁,旅行者1号便能够从它所在的浩瀚幽暗丛林中聆听到如同上古神祇低语一般的嗡嗡轰鸣。


宇宙中并非绝对真空,在恒星之间,甚至是星系之间的广阔虚空之中,依然稀稀疏疏存在着星际介质,它们由和气体组成,从质量组成上来看,99%的星际介质都是气体分子或者离子,其余1%是灰尘。


威斯康星州Hα测绘仪所观测到的地球北半球氢离子分布情况 / Haffner等


在比较寒冷“稠密”的区域,星际介质的密度可以达到每立方厘米10万个分子,而那些高温区域中,密度则会下降到每立方厘米不足万分之一个离子。虽然密度极低,但在广阔的星际空间中这些物质还是大量存在,仅银河系晕区内的星际介质总量就可以达到大约50亿倍太阳质量。


而即使这样,这些物质也只能在非常窄的波段内辐射出非常微弱的信号。旅行者1号的发现可以帮助科学家了解星际介质如何与太阳风发生作,以及日球层这个大泡泡是如何被星际环境所影响的


自1977年9月被发射升空,旅行者1号已经孤独地在太空中飞行了近44年,而他在2012年的4月便已突破了日球层(太阳风遇到星际介质停滞的边界)界限,进入了广义上的星际空间之中,成为了第一枚漂流在太阳系之外的人造探测器


在这里,太阳风几乎不会再产生影响,太阳吹出的高能粒子流在到达日球层边界时便已是强弩之末,也正是因此,旅行者1号得以摆脱太阳的压倒性影响,来探测宇宙中最轻声的低语。这些嗡嗡声如同梅雨季节连绵不断的细雨,而太阳风便像是这连天霾中的闷雷,只有雷声宁息之时,我们方才能够听到雨丝轻敲在屋檐的声响。


旅行者1号携带了记录了人类文明信息的金唱片,搭载着那个时代最顶尖的设备——68KB的计算机内存,22W的信号传输功率,最初它可以像地球传输每秒21千字节的数据,而如今由于距离过远,它的信号传输速率已经减弱到每秒160个字节。为了节约能源,机身搭载的设备已经一个接一个关闭,而它的放射性同位素热电发生器最多也只能坚持到2025年……


金唱片 / NASA


旅行者1号并不是星际空间的唯一人造物,旅行者2号也在2018年穿过日球层边界进入星际介质中,而更早发射的先驱者10号与11号速度比旅行者1号要慢,它们或许分别将在2057、2027年左右突破日球层。只不过先驱者系列探测器的能源早已消耗殆尽,我们现在只能通过原有轨道计算它们的位置。最晚发射的新视野号则或许在2043年就有机会离开日球层,这颗探测器将带来更多对于星际空间的详细数据。


不出意外的话,再过4年,“旅行者”将永远销声匿迹在浩瀚无穷的宇宙中,而它,却是人类同宇宙对话的第一“人”。


作者简介 /


猫又,国家天文台博士在读,顺便用天眼看看仙女座大星云。



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编辑 / 怀尘



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责任编辑:蔡学森