宇宙年龄和可观测宇宙半径

发现很多天文科普文章和微博都经常搞混宇宙中的年龄和距离的关系。最常见的问题是,看到一个星系诞生于100亿年前,很多人就会直接认为这个星系距离我们是100亿光年。这是错误的!原因是忽视了宇宙膨胀。

如果我们看到一个星系100亿年前的景象,那当前它距离我们其实已经远不止100亿光年了。这是因为在星系光传向我们的过程中,宇宙是在不断膨胀的。可以大致想象为一个光源发出一束光后还在不断远离,等我们接受到光时,光源实际上已经离我们更远了。这也是为什么虽然宇宙年龄是138亿年,但可观测宇宙的半径却是约460亿光年

补充一点专业的。实际中,年龄和距离的关系并不是一个简单的线性关系,而是取决于所选取的宇宙学模型和模型参数。David Hogg的这篇文章是一个非常好的参考。

又补充:后来我又在果壳上回答过一个类似的问题,可供参考

 

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图片来自Wikipedia

地球在宇宙中的位置

最近重新整理翻译了维基百科上的地球在宇宙中的位置页面。不仅是页面上的文字和列表,连同图片也一起翻译了。

这是一组很不错的科普图片,有需要的话可以直接去维基百科上下载,我上传了包括了横向纵向、以及4×2的版本,每个版本的页面上都自动提供了多种分辨率可选。不过鉴于内容密度比较高,一些小字只有在高清晰度的版本上才能分辨。

如果发现有什么错误,或有什么建议,欢迎邮件我,我会修改和更新。

地球在宇宙中的位置(4x2)

位于波士顿的太阳系

今天看到微博上有人发在波士顿看到的行星科普。好奇就去搜索了一下,发现这是波士顿科学博物馆在城里设立的一个太阳系科普,行星间的距离是按真实比例设置的!太阳、水星和金星位于博物馆内,而冥王星远在约20公里外的一个火车站。TripAdvisorEveryTrail上还有专门的游程,可以波士顿太阳系一日游。:D

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图片来自TripAdvisor

SDSS的图像数据

SDSS的图像数据总共有多少?这段由纽约大学的Michael Blanton和David Hogg制作的视频,从M51涡状星系的局部开始,一路拉远到整个天区,展示了SDSS图像数据(DR8)所覆盖的区域,约占整个天球的近三分之一。

如果把SDSS的图像数据摊开成一张照片,总共有多少像素?SDSS是30个2048×2048的CCD,所以CCD总像素约1.25亿。但是整个图像数据的像素量取决于总共需要多少独立的图像”块”来覆盖所需要的天区。SDSS单幅图像的尺度是1361×2048像素,覆盖面积为0.0337平方度。至DR10总共有14,555平方度的图像,因此总共有(14,555÷0.0337)×(1361×2048),超过1.2万亿像素!不要忘记每个像素还都有五个滤色片的数据。

详细数据可以查看SDSS3.org网站。