周坚:用宇宙测量尺测量美公开59张星系相撞照片之一
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周坚:用宇宙测量尺测量美公开59张星系相撞照片之一
——测量Arp148星系
据美国媒体2008年4月24日报道,美国宇航局(NASA)公开了59张宇宙中相互撞击的星系的精彩图片,庆祝哈勃太空望远镜的18岁生日。
天文学家利用哈勃太空望远镜上的灵敏照相机和工具,发现这些星系的奇特形状是在星群间巨大的引力作用下产生的。由于引力将星系向一块拉,标准的银河螺旋形状和椭圆形被扭曲成奇怪的形状。
在宇宙测量尺出现的今天,作为《解析宇宙学》的创始人,作为用代数方法来解释宇宙观测现象的开拓者,作为周坚红移定律的发现人,作为基于周坚红移定律的应用发明宇宙测量尺、宇宙仪和宇宙空间展示仪的发明人,广西柳州市市民周坚应用其非常简单的宇宙测量尺对美国宇航局(NASA) 2008年4月24日公开的59张宇宙中相互撞击的星系进行了测量,以展示宇宙测量尺对宇宙进行探索的功能,以下是其中12张照片测量之一,用宇宙测量尺测量Arp148星系的结果。
在测量之前先了解以下五点必要的认识:
1、测量的依据。用宇宙测量尺测量星系的依据是星系的真实距离就在它的标准距离附近,而用宇宙测量尺对星系进行测量无非是将该星系的标准距离标在尺子上,从而不仅使人们一目了然地感觉到该星系到我们地球距离的远近认识,而且使人们轻轻松松获得该星系相关的宇宙信息,甚至使人们能够非常好地也是非常容易地理解天文学家对该星系的观测。
2、标准距离的概念。按照周坚于
3、视向速度方向判断定理。按照周坚于
4、宇宙膨胀特性区域的ABCD划分法。按照周坚于
可观测宇宙各区域宇宙膨胀特性归纳表
属性
A区宇宙
B区宇宙
C区宇宙
D区宇宙
周坚红移定律
适用
适用
适用
适用
哈勃定律
适用
不适用
不适用
适用
宇宙膨胀特征
匀速膨胀
加速膨胀
减速膨胀
光速端匀速膨胀
宇宙学红移
﹤0.01
≧0.01
﹤1.4142135624
≧1.4142135624
﹤100
≧100
﹤∞
距离范围
(Mpc)
﹤41.80622758
≧41.80622758
﹤2473.4416338
≧2473.4416338
﹤4180.6227583
≧4180.6227583
≦4222.4289859
距离范围
(亿光年)
﹤1.3635624624
≧1.3635624624
﹤80.674396130
≧80.674396130
﹤136.35624624
≧136.35624624
≦137.71980870
宇宙膨胀速度(km/s)
﹤2982.935699
≧2982.935699
﹤211985.28000
≧211985.28000
﹤299733.68669
≧299733.68669
≦c(光速)
宇宙膨胀率(km/s/Mpc)
≧71
﹤71.351467749
≧71.351467749
≦85.704581464
≦85.704581464
﹥71.695941972
≦71.695941972
≧71
5、关键的第一步。依据天体的红移求星系的标准距离是用宇宙测量尺对星系进行测量的关键一步。
有了上述五点必备的认识,现在就可以开始分步骤进行测量。
一、哈勃太空望远镜拍摄的Arp148照片
Arp 148由一个环形星系和一个长尾状星系组成。这个环形是由星系相撞产生的冲击波造成的。Arp 148位于大熊座内,距离地球大约5亿光年。
二、Arp148星系的观测数据
依据国际天文联会(IAU)建立的所有天文观测的中央数据库CDS(Centre de Données astronomiques de Strasbourg,cdsweb.u-strasbg.fr) (http://simbad.u-strasbg.fr/simbad/)查得,Arp148星系的视星等是14.29(B波段),红移是0.034524。
三、求Arp148星系的标准距离
为了表达清晰,这里就麻烦一点,我们一步一步来解。
已知:Arp148星系的观测红移zg=0.034524
假设:Arp148星系的宇宙学红移zz等于观测红移zg,即:zz=zg
=0.034524
因为:周坚红移定律的数学表达式是r=zz/α(1+zz),其中,α=0.00023683/Mpc是宇宙学红移常数
所以:r= zz/α(1+zz)=0.034524/0.00023683(1+0.034524)=140.910651Mpc=4.595977亿光年
因此:Arp148星系的标准距离是4.595977亿光年。
四、用宇宙测量尺测量Arp148星系
该图片就是用宇宙测量尺测量A148星系示意图。仔细观察图片很容易发现:
1、该星系的真实距离就在其标准距离4.595977亿光年附近;
2、如果该星系的真实距离大于标准距离4.595977亿光年,那么,依据视向速度方向判断定理进行判定,它必然是朝向我们地球运动的;
3、如果该星系的真实距离小于标准距离4.595977亿光年,那么,依据视向速度方向判断定理进行判定,它必然是背离我们地球运动的;
4、对于该星系来说,如果该星系的距离确实是5亿光年的话,那么,它就是朝向我们地球运动的星系。
5、该星系的距离模数在35.14至36.79之间,按比例进行估计大约是36,而依据网站http://nedwww.ipac.caltech.edu/cgi-bin/nph-objsearch?objname=Arp148查询,它的距离模数是35.72至35.87不等,不同的方法所获得的结果有所不同;
6、已知该星系的视星等是14.29(B波段),依据距离模数定义,该星系的绝对星等估计是14.29-36=-21.71(注:B波段与V波段参数的计算结果有一定的误差,但误差不大),比银河系(银河系的绝对星等是-20.6)亮了大约1.1等;
7、该星系所在宇宙空间的宇宙膨胀速度在7180~
8、该星系所在宇宙空间的宇宙膨胀率在71.84~
9、已知该星系的宇宙学红移(将观测红移视为宇宙学红移)等于0.034524,依据宇宙膨胀特性区域的ABCD划分法,该星系处在加速膨胀的B区宇宙中;
10、如果在该星系中爆发了一颗Ia超新星,那么,依据距离模数定义,在地球上的人们一定能够观测到它的光极大星等大约为36+(-19.5)=16.5等左右;
11、如果该星系是银河系的话,那么,依据距离模数定义,在地球上的人们一定能够观测到它是一个大约为36+(-20.6)=15.4等的普通星系;
12、对于在该星系中的类似我们赖以生存的太阳来说,依据距离模数定义,在地球上的人们一定能够观测到它是一颗大约为36+4.83 = 40.83等的普通恒星(由于哈勃太空望远镜观测极限星等是28.5等,因此,如此暗的恒星就连哈勃太空望远镜也观察不到)。
六、进一步的观测与测量
据网站http://nedwww.ipac.caltech.edu/cgi-bin/nph-objsearch?objname=Arp148仔细查询,Arp148中的那个环形星系Arp148 NED02的红移是0.035193,按照上述(三)求标准距离的方法进行计算求得它的标准距离是143.548364Mpc(4.682010亿光年),可见这个环形星系Arp148 NED02是在143.548364Mpc(4.682010亿光年)距离附近,如此一来,在宇宙测量尺上就出现了如下图片。
仔细观察宇宙测量尺分别测量Arp148中的环形星系和长尾状星系示意图发现,Arp148中的环形星系比长尾状星系远了143.548364 - 140.910651 = 2.637713 Mpc(860.33万光年),它们之间间隔的距离是银河系直径(10万光年)的86倍,这如此遥远的距离根本就谈不上相撞,它们只是在地球上看上去在同一视线上而已,其实它们相隔十万八千里,现在再仔细观察哈勃太空望远镜拍摄的Arp148图片,这种前后关系十分明显,这就是应用周坚红移定律解释宇宙现象的优势所在,也是周坚红移定律的发现者撰写《解析宇宙学》的根本原因。
七、最后的说明
用宇宙测量尺对该星系的测量所估计的参数的精确值都可以通过周坚于2009年3月8日完成的《解析宇宙学》中的相关公式进行计算获得,但那是专业人士去做的事情,对于天文爱好者以及广大民众来说,只要使用这种非常简单的宇宙测量尺进行一些非常简单的计算就能发现如此众多的宇宙奥秘足以乐淘淘了,这就是量天人给大家带来的量天乐趣。