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科学家们一致认为,宇宙由三个不同的部分组成:日常可见(或可测量)的物质、暗物质和暗能量

最后两个是理论上存在的东西,因为它们还没有被直接观测到 – 但即使没有完全了解这些神秘的拼图,科学家们也可以推断宇宙的组成可以分解如下:

构成

比重

暗能量

68%

暗物质

27%

游离氢和氦气

4%

星星

0.5%

中微子

0.3%

重元素

0.03%

让我们更详细地看一下每个组件。

暗能量

暗能量是抵消引力并导致宇宙快速膨胀的理论物质。它是宇宙组成中最大的部分,渗透到宇宙的每个角落,并决定它的行为方式以及最终将如何结束。

暗物质

另一方面,暗物质具有与引力密切相关的限制力。它是一种“宇宙水泥”,负责将宇宙维系在一起。尽管仍然是一个谜,但科学家们认为它构成了宇宙的第二大组成部分。

游离氢和氦气

自由氢和氦是在太空中自由漂浮的元素。尽管它们是宇宙中最轻和最丰富的元素,但它们约占其总成分的4%。

恒星、中微子和重元素

所有其他在太空中不自由漂浮的氢和氦粒子都存在于恒星中。

当我们仰望夜空时,恒星是我们可以看到的最多的事物之一,但它们占宇宙的不到百分之一——大约0.5%。

中微子是类似于电子的亚原子粒子,不带电荷。虽然它们在每次核反应中爆发,但它们约占宇宙的0.3%。

重元素是除氢和氦以外的所有其他元素。

重元素在核反应的过程中形成,该过程在恒星的一生和爆炸性死亡期间都发生在恒星内。我们在物质宇宙中看到的几乎所有东西都是由这些重元素组成的,但它们构成了宇宙中最小的部分:只有可怜的0.03%。

我们如何测量宇宙?

2009年,欧洲航天局(ESA)启动了一个名为普朗克的空间观测站,以研究整个宇宙的性质。

它的主要任务是测量138亿年前起源于宇宙的爆炸性大爆炸的余晖。这种余辉是一种特殊类型的辐射,称为宇宙微波背景辐射(CMBR)。

温度可以告诉科学家很多关于外层空间存在的东西。当研究“微波天空”时,研究人员寻找CMBR温度的波动(称为各向异性)。像普朗克这样的仪器有助于揭示CMBR温度不规则的程度,并告诉我们组成宇宙的不同成分。

您可以在下面看到,随着时间的推移,CMBR的清晰度如何随着多个空间任务和更复杂的仪器而变化。

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还有什么?

科学家们仍在努力了解暗能量和暗物质的特性。

美国宇航局目前正计划在2027年发射南希·格雷斯罗马太空望远镜,这是一种红外望远镜,有望帮助我们首次测量暗能量和暗物质的影响。

至于宇宙之外是什么?科学家们不确定。

有人假设,可能有一个更大的“超级宇宙”包含着我们,或者我们可能是一个“岛屿”宇宙的一部分,与其他岛屿多元宇宙不同。不幸的是,到目前为止,我们还无法测量任何东西。至少目前,揭开宇宙深处的奥秘仍然是一项正在探索的工作。

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