遥远的宇宙天体：活动星系核

我们所处的宇宙非常巨大,大得超出人们的想象能力。宇宙的基本构成单元是星系,星系的大小不同,形态各异,亮暗不一,颜色迥然。它们共同组成这个多姿多彩的宇宙。天文学家经过长期的观测和归纳,按形状将星系分为以下几类。其中一类星系看起来是一个椭圆形的弥漫天体,被称为椭圆星系（图1左上）;而有些星系是盘状结构,它们有一个明亮的核心,并从核心向外伸展出两条或多条弯曲的旋臂,看起来象一个旋涡一样,所以叫旋涡星系（图1右上）;有些旋涡星系的中心是一个明亮的棒状物,旋臂从棒的两端向外弯曲伸展出动,这类星系中棒旋星系（图1左下）。     

是什么推动宇宙加速膨胀

对若干遥远星系中Ⅰa型超新星的观测,以及威尔金森微波各向异性探测器（WMAP）提供的信息和星系斯隆数字巡天（SDSS）的结果都表明宇宙确实在加速膨胀。宇宙加速膨胀说明宇宙中存在着一种排斥力,这种力在星系尺度内并不重要,但在星系之间的环境下,它的作用就十分明显,大多数天文学家认为这种排斥力源于宇宙内存在着的暗能量。但暗能量究竟是什么？一种建议认为暗能量就是爱因斯坦在用广义相对论说明宇宙时,为使宇宙模型维持静止状态而引进的以宇宙学常数（cosmological constant）λ为标志的暗能量,λ与普遍存在于真空空间内的反引力有关,其主要特征是能量密度在宇宙长河的所有时期保持不变,是一个恒量;另一种建议是斯坦哈特（P.Steinhardt）等人提出的充斥在空间中的精质（quintessence）,这种形式的暗能量不是恒定不变的,因时间和空间而异,一些理论工作者建议修改引力学说来说明宇宙加速膨胀现象。美国费米实验室的宇宙学家科尔布（Rocky Kolb）则认为星系在空间分布的不均匀是导致宇宙加速膨胀的诱因。     

GALEX用紫外光窥探宇宙

GALEX：为确认宇宙暗能量立功 2011年五月间,国外多家媒体报道星系演化探测器（GALEX）协助证实暗能量的本质。一项为期5年、针对200000个星系的巡天观测计划,回溯了70亿年的宇宙时光,结果给出最好的独立证据之一,即暗能量正让宇宙加速膨胀。此次研究中采用的方法之一是测量宇宙中星系大尺度分布情况。新发现的完成得益于星系巡天观测使用了美国宇航局8年前发射的GALEX以及澳大利亚塞丁泉（Siding Spring）山的英一澳望远镜得出的数据。     

宇宙画廊

我们能看多远？哈勃太空望远镜告诉你。从2003年9月24日至2004年1月16日,哈勃望远镜在天上共转了400多圈,对着天炉座一块看上去黑漆漆的天空进行了长时间曝光,累计曝光了一百多天,拍出了点点亮斑,就好像是一块黑糖上沾了些芝麻——那是130亿年前,宇宙早期形成的星系们。这也是哈勃的第一张超深场照片（图1）。     

暗物质与暗能量新解

“热”光子使暗能量现身 现代天体物理学家认为,在宇宙成分中,暗能量约占73％;暗物质占23％;发光物质占0．4％（恒星和发光气体0．4％;辐射0．005％）：不可见的普通物质占3．7％（星系际气体3．6％;中微子0．1％;超重黑洞0.04％）。宇宙暗能量提供斥力,可解释宇宙加速膨胀（在已知物理中,只有万有引力,没有相应的斥力）;同时也能解释宇宙年龄困难。     

宇宙学中你需要知道的五件事

宇宙学的目的是了解宇宙的起源和演化,单从这一点就能看出它的雄心勃勃。近一个世纪前,天文学家发现绝大多数的星系正在远离我们,并由此揭示出了一个让人惊骇的事实——我们的宇宙正在膨胀。几十年前,天文学家意识到,天空中充满了宇宙形成之后不久光子所发出的微弱射电波。几年前,专门用来探测这一宇宙微波背景的威尔金森微波各向异性探测器（WMAP）则又发现了强有力的证据,证明我们的宇宙在极早期经历过一个超高速膨胀的“暴涨”阶段。     

宇宙再电离与21厘米射电探测

宇宙的再电离以第一代恒星形成并放出宇宙第一缕曙光（大约在大爆炸后4亿年）为开端,直到把星际介质完全电离为止（大约为大爆炸后10亿年）,是星系形成历史中的关键阶段。     

漫谈粒子和宇宙二十二活动星系、类星体与黑洞

天文学家一般把由大量恒星、星团、气体、尘埃等构成的天体系统称为星系。我们所在的银河系是人们最早认识的星系,探测银河系的结构是一项古老而始终非常重要的天文课题。1609年伽利略刚刚把他的天文望远镜指向夜空,就发现那条看起来乳白色的光带——银河竟是由密密麻麻的恒星构成的。20世纪发现的射电源（radiosource）是“宇宙射电源”的简称,即能发射强无线电波的天体。发射无线电波的恒星称射电星;有强射电辐射的星系称为射电星系。     

星系形成与宇宙大尺度结构

宇宙大尺度结构的形成与星系形成密切相关,前者的研究把星系基本上视为一质点,而星系形成研究涉及到其内部结构,宇宙大尺度结构形成有两种模式,由小到大与由大到小,这两种模式被交替使用（当然不同简单的重复）很重要的一个原因是星系形成研究的推动。     

GALEX证实暗能量的性质

15年来,国际天文学界对遥远星系中超新星的观测,除了得出宇宙加速膨胀的结论外,还推测出宇宙组成的成分：暗能量约占74％、暗物质约占22％、而包括原子、组成生物体、行星和恒星等的正常物质只占4％。     

宇宙信息

宇宙信息宇宙膨胀的新证据大家知道，多年来，宇宙膨胀唯一的观测证据是哈勃定律，即视河外星系的谱线红移为多普勒效应所计算出的星系退行速度与距离成正比。但一直有学者对宇宙膨胀说提出疑问（参见本刊１９９６年第６期“宇宙真的在膨胀吗”一文）以欧洲南方天文台莱邦...     

BICEP2引发的论战

将近140亿年之前——确切地说,是137．7亿年,上下不超过5900万年——据认为,我们所在的这个宇宙就是在那个时候,以一场不寻常的爆发“出场”的。在最初的一瞬间（约10^-35秒到10^-33秒）,宇宙以指数形式极速膨胀,其膨胀幅度之大,甚至远远超过了我们现在最好的望远镜的视界。     

感受到相邻宇宙的影响了吗？

按照标准模型,我们的宇宙创生存．137亿年前的一次大爆炸,佃由于宇宙膨胀,天文学家们通过先进的望远镜仍能观测到远达450亿光年的天体。一些宇宙学家认为这个距离可定为我们宇宙的边界或称为宇宙视界（cosmic horizon）。     

宇宙信息

综合由欧洲南方天文台负责运营的12米阿塔卡玛探路者实验望远镜、甚大望远镜和美国宇航局斯皮策空间望远镜的观测结果,天文学家们探究了遥远的明亮星系是如何聚集成群或成团的。遥远星系的暗物质晕越大,它们聚集得就会越紧密。这一结果是对此类星系成团性迄今最精确的测量。这些星系距离我们极为遥远,它们所发出的光要花100亿年的时间才能抵达我们,因此我们看到的是大约100亿年前的景象。在早期宇宙中,这些星系正在经历已知最为剧烈的恒星形成过程,被称为星暴。     

宇宙的命运与Ia型超新星（中）

宇宙膨胀的发现 1923年,俄罗斯宇宙学家亚历山大·弗里德曼首先用∧=0的爱因斯坦场方程建立了宇宙学膨胀模型（∧为宇宙学常数）,他发表论文阐述了膨胀宇宙的思想,即曲率分别为正、负、零时的三种情况,称为弗里德曼宇宙模型。     

宇宙真的在膨胀吗

宇宙真的在膨胀吗许梅宇宙是否真的在膨胀是现代宇宙学一个悬而未决的问题。为使读者对不同的论点有较清晰的概念，本文引用了两张哈勃图（ＨｕｂｂｌｅＤｉａｇｒａｍ）和一些简单的计算公式。宇宙膨胀的证据遥远星系发出的光，其光谱中的谱线与地面上同种元素发射的话线...     

宇宙画廊

Arp87,我们的宇宙近邻中已知的数百个相互作用星系之一。在“哈勃”空间望远镜的注目下呈现出了多姿的面貌。Arp87位于狮子座,距离我们大约3亿光年,最早由天文学家Halton Arp于上世纪60年代编入“特殊星系星表”。位于左下较大的星系是NGC3808,右上是NGC3808A。NGC3808是一个几乎完全正向对着地球的旋涡星系,有一个明亮的恒星形成环和几个醒目的尘埃臂。NGC3808A则是一个侧向旋涡星系,也有一个由恒星和星际气体组成的环在它周围绕行,     

大天巨星系红移巡天

星系的红移巡天是观测宇宙学中最基本的工作,有关宇宙大尺度结构研究中的许多关键问题,例如宇宙中最大结构的尺度,宇宙中大尺度结构的拓扑特征,以及有关宇宙物质分布的密度场和速度场的许多基本性质的研究,都依赖于覆盖面积足够大、极限星等足够暗的完备的星系红移大样本．通过对巡天的覆盖天区、巡天深度、选样方法、巡样率等方面的分析,比较了最近已完成的一些红移巡天（IRAS、CfA、SSRS、ORS和LCRS等）并对计划中的2dF和SDSS巡天计划作了简要介绍．     

天文学十大发现

这些天文发现彻底改变了我们对宇宙的认识。 相比于其他任何学科,天文学中的发现更多地转变了我们对自己的认知。从古希腊人相信的我们居于宇宙的中心到现在的无足轻重,人类只不过是数百亿个星系里一个中等大小星系中一颗行星上的居民。     

大天区星系红移巡天

星系的红移巡天是观测宇宙学中最基本的工作,有关宇宙大尺度结构研究中的许多关键问题,例如宇宙中最大结构的尺度,宇宙中大尺度结构的拓扑特征,以及有关宇宙物质分布的密度场和速度场的许多基本性质的研究,都依赖于覆盖面积足够大、极限星等足够暗的完备的星系红移大样本。通过对巡天的覆盖天区、巡天深度、选择方法、巡产率等方面的分析,比较了最近已完成的一些红移巡天（ＩＲＡＳ、ＣｆＡ、ＳＳＲＳ、ＯＲＳ和ＬＣＲＳ等）并