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◆神奇的25张太空美图

(2015-04-26 15:11:04)
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哈勃望远镜

太空美图

分类: 教育天地
到今年4月24日,近地轨道上的哈勃空间望远镜就已经升空整整25年了。图片来源:NASA

1990年4月24日,发现号航天飞机从美国肯尼迪中心发射升空,将哈勃空间望远镜送上了近地轨道。尽管在最初的几年里,这台望远镜备受视力模糊的困扰,但经过修复和多次维护之后,哈勃已经成为了有史以来最著名、也最重要的天文望远镜,改变了我们对于宇宙的诸多认识,更不用说它还拍摄过许多已经成为经典的绝美太空照片了。

现在,我们不妨用一组哈勃空间望远镜拍摄的照片,来庆祝它升空25周年。

木星和它的大红斑。图片来源:NASA

木星是太阳系里最大的行星。这颗气态巨行星的大气里存在复杂的活动,包括相对移动的云带和成百上千个大大小小旋转着的风暴。规模最大的一个风暴,被称为木星大红斑。自1632年被发现以来,大红斑一直存在至今。哈勃发现,木星大红斑的长轴正以每年930千米的速度缩短,形状也渐渐从卵形变成了圆形。按照这样的速度,大红斑会在4年内变成正圆形。

土星及其光环和卫星。图片来源:NASA

土星拥有美丽的光环。每隔大约15年,土星的光环就会侧对着我们一次,有时候几乎会消失不见。这张摄于2009年2月24日的照片上,土星光环就几乎要侧对着我们。土星最大卫星——土卫六泰坦正从土星前方经过,并将阴影投在了土星表面。如果足够仔细的话,你还能在土星圆面上找到白色的土卫一和它投下的小小影子。

猎户座大星云。图片来源:NASA

1300光年外的猎户座大星云,是距离地球最近的恒星形成区,有成千上万颗恒星正在这里诞生。哈勃拍摄的这张照片,展现了这片星云中的诸多细节,揭露了新生大质量恒星与周围的尘埃和气体之间复杂的互动。

马头星云。图片来源:NASA

马头星云是天文学里最具标志性的暗星云之一。在可见光波段,它遮挡了背后的星光,留下了一个形似马头的黑色剪影。而哈勃望远镜拍摄的这张红外照片,能够看穿不透光的尘埃,给马头星云带来了一个全新的视角。

行星状星云NGC 5189。图片来源:NASA

行星状星云是类似太阳的中等恒星临近死亡的一个短暂阶段。当一颗垂死的恒星快要耗尽核心的燃料,它会抛出大部分外层物质,然后被恒星残骸发出的紫外辐射照亮。距离地球1800光年的NGC 5189,就是一个很好的例子,展现出了极其复杂的结构。哈勃望远镜的这张照片,帮助天文学家构建起了这类星云的3维结构模型。

猫眼星云。图片来源:NASA

猫眼星云是最早被人发现的一批行星状星云,哈勃望远镜揭露了其中惊人复杂的结构。借助这张照片和后续的一系列观测,天文学家再现了这颗垂死恒星生命最后阶段复杂的演化过程。

行星状星云NGC 6302。图片来源:NASA

距离地球3800光年的NGC 6302,有时又被称为蝴蝶星云。这只太空蝴蝶的翅膀,其实是温度超过2万摄氏度的炽热气体,翅展超过2光年。哈勃的照片揭露了星云中央不可见的那颗垂死恒星抛射这些气体的历史。

猴头星云中的尘埃柱。图片来源:NASA

猴头星云是距离地球约6400光年的一片恒星诞生区域。哈勃拍摄的这张红外照片,只展示了猴头星云“眼”部的一片很小的局部。星云中心刚刚形成的大质量恒星驱散了星云中的尘埃,它们发出的紫外辐射在尘埃中雕琢出了巨大的柱状物。

蟹状星云。图片来源:NASA

蟹状星云是1054年出现的超新星——天关客星的遗迹,距离地球6500光年。哈勃望远镜的这幅拼图,是迄今最清晰的蟹状星云照片。星云的中心有一颗质量与太阳相当的中子星,直径仅有19千米,正以每秒30圈的速度高速旋转。

船底座星云。图片来源:NASA

船底座星云,距离地球7500光年,是一大团气体和尘埃,恒星的诞生和死亡都在其中上演。哈勃的照片展示了其中恒星诞生的惊人细节。

半人马座Ω星团的核心。图片来源:NASA

半人马座Ω星团,是银河系里大约150个球状星团里最大的一个,距离地球1.7万光年,包含近1000万颗恒星。哈勃望远镜观察了这个星团最密集的核心区域。这些恒星丰富的颜色透露了它们自身的许多信息。利用不同时间哈勃拍摄的照片,天文学家已经测量了其中超过10万颗恒星的运动。

麒麟座V838。图片来源:NASA

哈勃望远镜拍摄到一圈光晕,包裹在麒麟座V838这颗变星的周围。这颗变星在2002年1月短暂变亮,光度一度达到太阳的60万倍。如此明亮的星光向外传播,由近及远依次照亮了变星周围的尘埃云,由此产生了所谓的回光(light echo)现象。哈勃望远镜连续几年对它进行了观测,目睹了这圈回光从出现到扩散再到消失的全过程。

恒星形成星云NGC 3603。图片来源:NASA

NGC 3603是银河系船底座旋臂上一个重要的恒星形成区域,距离地球约2万光年。它的核心处有一个恒星“珠宝盒”,包含成千上万颗年轻恒星,是银河系里质量最大的年轻星团之一。这些恒星发出强劲的紫外辐射,在星云里开辟出一片空洞,才让我们有机会毫无遮挡地看见这片星光。

超新星遗迹0509-67.5。图片来源:NASA

飘浮在星空之中的这个宇宙气泡,看似乎精致优雅,实际上却是一场剧烈爆炸的遗迹。这个超新星遗迹距离地球16万光年,位于银河系的伴星系——大麦哲伦云中。这个气泡宽约23光年,仍在以每秒5000千米的速度向外扩张。为了探究它的成因,天文学家利用哈勃拍摄了这张照片。他们发现,这颗大约400年前爆炸的超新星,很可能是两颗白矮星碰撞的结果。

蜘蛛星云的核心。图片来源:NASA

距离地球17万光年的小麦哲伦云中,有数百万颗年轻恒星集中在蜘蛛星云的核心。这是邻近星系中最明亮的恒星形成区域,也是迄今所知最大质量恒星所在的区域。哈勃的照片揭示了其中恒星诞生的多个不同阶段,并辨认出了数十颗质量超出太阳100倍的大质量恒星。

星团NGC 602。图片来源:NASA

哈勃拍摄的这张照片,展示了银河系伴星系小麦哲伦云中的这样一个场景:一团年轻的恒星发出强劲的辐射,正在蚕食不久之前它们从中诞生的气体和尘埃云。借助哈勃的观测,天文学家发现这团恒星形成于不同的时期,中心处的大质量恒星形成于大约400万年前,外围的其他一些恒星则形成于约100万年前。

星系M83。图片来源:NASA

尽管比我们的银河系小得多,M83产生恒星的速度却比银河系快得多,因而被称为星暴星系。这个旋涡星系的旋臂上点缀着许多粉色的氢气云团,那里是新的恒星正在诞生的地方。借助哈勃望远镜,天文学家调查了M83中恒星的诞生、演化和消亡。

草帽星系。图片来源:NASA

草帽星系宽约5万光年,距离地球近2900万光年。借助哈勃望远镜,天文学家在这个星系的中心找到了一个超大质量黑洞,质量相当于太阳的10亿倍,是邻近宇宙中最大的黑洞之一。哈勃望远镜还在草帽星系里发现了2000多个球状星团,是银河系球状星团数目的10多倍。

旋涡星系NGC 1300。图片来源:NASA

NGC 1300是棒旋星系的典型代表,它们的旋臂并非源自星系的中心,而是从一条直棒的两端向外延伸。最近有观测表明,我们的银河系也是一个棒旋星系。哈勃拍摄的这张照片,展示了棒旋星系中前所未见的细节特征。借助哈勃望远镜,天文学家发现今天的旋涡星系约有65%拥有棒状结构,而在70亿年前,这个比例只有20%。

触须星系。图片来源:NASA

6500万光年以外的触须星系,是离我们最近的碰撞星系之一。两个旋涡星系的这场命运之战始于几亿年前,并在两个星系身后甩出了长长的“触须”。哈勃的这张照片着重揭露了星系碰撞的核心区域,以前所未有的清晰程度两个星系由于碰撞而导致的恒星形成过程。

斯蒂芬五重星系。图片来源:NASA

斯蒂芬五重星系,是5个看起来似乎挤成一团的大星系,不过其中有一个星系是打酱油的,跟其他4个星系相距甚远,只是刚好出现在同一个方向上。在哈勃拍摄的这张照片里,很容易把两者分开。那个偏蓝的星系,距离地球仅4000万光年,而其他偏红的星系,距离地球约有2.9亿光年。

相互作用星系Arp 273。图片来源:NASA

哈勃拍摄的Arp 273,展示了两个由于相互之间的引力影响而变得形状扭曲的旋涡星系。较大星系的最外侧旋臂,被拉成了一道星环,缠绕在星系周边。这一特征暗示,较小的星系曾经从较大的星系中穿过。

星系团阿贝尔2744,哈勃边疆场。图片来源:NASA

哈勃边疆场是一个雄心勃勃的计划,旨在将最顶尖的望远镜,与自然界最强大的透镜结合,将我们遥望宇宙的能力扩展到最远。星系团是宇宙中最大的物质结构,由于质量庞大,它们的引力足以弯曲从中穿过的光线,从而放大、增亮和扭曲它们背后的星光——这便是引力透镜。阿贝尔2744是哈勃在边疆场计划中借助的第一个引力透镜,透过这个遥远的星系团,天文学家发现了迄今最暗、最远和最小的星系,距离地球超过130亿光年。

星系团阿贝尔370。图片来源:NASA

在哈勃拍摄的这张星系团阿贝尔370的照片中,可以看到许多扭曲的光条。这些都是星系团背后更遥远的星系,它们的影像被阿贝尔370的引力扭曲了。这是天文学家第一次在星系团中看到如此强烈的引力透镜效应。利用这些扭曲的影像,天文学家能够计划星系团的质量,以及物质在其中的分布。研究显示,这个星系团是由两个较小的星系团合并而形成的。

哈勃超深场。图片来源:NASA

这是宇宙的一块小小“切片”,散布着远近不同的星系,透露了星系随宇宙时间演化的故事。在这张“切片”里,可以看到大约1万个星系,有些刚刚诞生,有些尚在成长,有些已经成年,还有些行将死亡。研究这些处在不同演化阶段的星系,可以帮助天文学家了解星系的形成与深化。这张能够揭露宇宙历史的照片,就是哈勃超深空场(Hubble Ultra Deep Field)。

谨以25张照片,祝哈勃空间望远镜25周岁生日快乐!(编辑:Steed

 

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