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哈勃望远镜捕捉太空美景：星辰的喧闹(组图)

日期:2015-05-19 10:23:39　阅读: 　来源:新浪科技
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这幅螺旋星系NGC 1300的画面已可视为哈勃的标志，其中含有饱满的细节——发出耀眼蓝光的年轻恒星，环抱着中央亮核的尘埃带，遥远星系透射出的柔和光晕。由2幅图像拼成NASA; ESA; HUBBlE HERITAGE TEAM, STSCI/




这幅螺旋星系NGC 1300的画面已可视为哈勃的标志，其中含有饱满的细节——发出耀眼蓝光的年轻恒星，环抱着中央亮核的尘埃带，遥远星系透射出的柔和光晕。由2幅图像拼成NASA; ESA; HUBBlE HERITAGE TEAM, STSCI/AURA. P. KNEZEK, WIYN



恒星诞生与死亡制造着宇宙尺度的浩劫，在这幅船底座星云的全景图中尽显无遗。画面是以哈勃拍摄的多幅图像拼合而成。“它在视觉上是如此丰富，”勒韦说，“我们费了很多心血才拼成，不爱它简直说不过去。”图中色彩对应着不同元素，数据来自地面望远镜。




从地球上望去，视野几乎正对着草帽星系的“帽檐”，勒韦对这壮观的画面怀有很深的感情。一位大学教授向他讲述过坐镇天文台夜观星河的经历，那叹为观止的神情让他记忆犹新。由6幅图像拼成 NASA; HUBBLE HERITAGE TEAM , STSCI/AURA




2002 年的几个月里，哈勃捕捉到一次宇宙奇观——麒麟座恒星V838周围似乎扩散出一个残破的尘埃球。真相却是：恒星突然迸发的光线照亮了外围的尘埃云。勒韦说：“这种能在人类的时间量度上观测到的戏剧性宇宙变化太稀有了。”NASA; ESA; H. E. BOND, STSCI




这个悬浮在太空中的诡异“圆环”其实是个横跨23光年的巨型气泡——某颗超新星爆炸的遗留物，于400年前首次被地上的人们观测到。“画面的简洁令人过目难忘，”勒韦说，“但这是一种误解。”有数不清的作用力激荡着气泡表面，使其球面歪曲。




一颗垂死恒星释放的气团犹如化蝶，最外层物质的喷发形成了纤薄的双翼。像NGC 6302 这等独特而多彩的行星星云为哈勃带来了一些最受好评的画面。“它们真美，”勒韦说，“但其背后却有着非常复杂的形成机制和现象。NASA; ESA; HUBBLE SM4 ERO TEAM




在这幅深焦成像的画面中，明亮星体在银河系附近闪耀。其他绝大多数星辰，包括底部那一大团，都属于仙女座星系。数十亿光年外有一个个完整星系在发光。勒韦说：“虽然看起来不怎么醒目，实际上却是芥子纳须弥，仅凭一幅图就装下了好大一片宇宙。”NASA; ESA; T. M. BROWN, STSCI




万有引力的相互作用使两个螺旋星系弯曲交缠，它们被共同命名为Arp 273，将逐渐缩短3亿光年的距离直到融合为一。“我觉得它们像在共舞。”勒韦说，“它们会围绕彼此旋转不知多少年，最终迎来相聚。”NASA; ESA; HUBBLE HERITAGE TEAM, STSCI/AURA



哈勃第三代广域照相机的视线刺穿马头星云，获得这幅细节独到的红外画面。作为天文学的经典观测对象，衬在明亮背景下的马头星云通常显得发暗，但哈勃之眼能穿过星际尘埃和气体的遮掩。勒韦说，这个画面预示了NASA计划发射的詹姆斯·韦伯红外线太空望远镜将带给我们的丰富图像。




在蜘蛛星云翻卷的尘埃中现出一个空腔，其中挤满年轻的恒星，蓬勃的能量化为璀璨星光。在负责把哈勃太空望远镜拍摄的影像带给大众的佐尔坦·勒韦看来，这幅画面的饱满张力让人无法抗拒。“有的恒星正在诞生，有的正在灭亡。分量无比庞大的物质在那里搅动。”



佐尔坦·勒韦　是美国太空望远镜科学研究所的成像团队带头人，自1993年起就负责处理哈勃传回的图像。本文收集了他最爱的画面。PHOTO:REBECCA HAIE,NAM STAFF



　　人类探索宇宙的历史中，哈勃太空望远镜早已建立起如同海报明星般的知名度和感召力。刚开始，它实在有负众望。

　　哈勃太空望远镜于1990 年4 月24 日搭乘“发现号”航天飞船进入轨道，人们满怀热望、鼓噪助威，它却即刻掉了链子。它左摇右晃，不能锁定应当观测的天体目标，每当阳光打在它的太阳能电池板上就颤抖得像个怕光的吸血鬼。前端的防护门打开，星光射进来，就把它惊得半死，陷入了“电子昏迷”。最差劲的是，哈勃居然是个近视眼！它收集光线的主镜面直径八呎，当时号称人类制造过的最溜光圆滑的大型物体，构型却完全搞错了。

　　哈勃的设计原本就是不得已而求其次。天文学家们想要的是一架镜面更大、轨道更高的望远镜，但只能将就用这架小的，轨道离地面仅560 公里，这样它才能被塞进飞船的货舱，并最终处于宇航员的维修工作所能及的空间范围内。有些人还嘟囔，科学探索竟因为“空中飞人要出风头”而妥协。

　　然而事实证明，飞船成了这次太空任务的救星。假如当日哈勃被推升到飞船的掌控范围外，也许就会沦为历史上的败笔，十亿美元打了水漂。万幸它的规模打了折扣，所以从照相机、电脑到陀螺仪和无线电发射机等部件仍可以得到更换维修。一名宇航员为维修任务的准备可谓煞费苦心：他在下班后自己去史密森国家航空航天博物馆，拿把梯子架在展出的哈勃复制品上演练更换部件，确保操作丝丝入扣。这番功夫没有白下，经过五次必不可少、近乎完美的太空维修任务，哈勃从一台12吨重的报废品转变成世界上最具成就、最受欢迎的科研机器之一。

　　哈勃实实在在地拓宽了人类知识的前沿。得益于它，天文学家以空前的清晰度窥视太空深处，回望远古的宇宙时光，得知早期星系是由较小的物质团聚合而成（学者们曾为天体形成的顺序问题苦苦纠缠几十年），而庞大的星系中央通常怀有超大型黑洞。哈勃对晦暗矮星的观测，证实了普通物质远不足以产生凝聚星系的引力，这意味着在幕后发挥作用的“暗物质”必然由更奇特的材料构成。哈勃测量的星系移动速度提供了“暗能量”存在的早期线索——这种神秘的作用力目前正在令宇宙加速扩张。

　　就在最近，哈勃研究者们还捕捉了来自一个新生星系的光线（描绘出的是它130 亿年前的模样），测得了一颗围绕260光年外恒星运转的炽热行星的温度，发现了太阳系外的三颗冰质天体——它们可能会成为NASA“新地平线号”探测器在飞过冥王星（今年7 月）之后的下一处目的地。

　　当然，这架太空望远镜在全球越来越受人青睐，不仅是因为它的科考成果，更是因为它带来的那些令人难忘的画面：璀璨的星系，光芒柔和的星云，碎裂恒星的残骸。在哈勃组装、升空之前的年代，这类照片在NASA的各个圈子里普遍受到鄙视，被视为仅具公关用途的浅薄材料、“花哨片子”。但在四分之一世纪后，由太空望远镜科学研究所的佐尔坦·勒韦等人拼合制作的宇宙画卷“丰富了我们称之为‘文化’的概念本身”——NASA历史学家斯蒂芬·J. 迪克如是说。人们会觉得这些宇宙画面与地上所见的落日、险峰一样美丽，一样有所感触，更证明天地自然是一个整体，而我们也是其中的一份子。（撰文：蒂莫西·费里斯 TIMOTHY FERRIS 翻译：王晓波）


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