哈勃望远镜升空25周年 哈勃成像团队科学家选出它的代表作品

(神秘的地球报道)据美国国家地理(撰文:提摩西‧费里斯 Timothy Ferris):四分之一个世纪以来,这个太空望远镜拍下的天文景观总让我们为之赞叹。现在,领导哈勃成像团队的科学家选出了它的代表作品。

一开始,它的表现并不出色。

1990年4月24日,在一片期待与喧腾中,哈勃太空望远镜乘着发现号太空梭升空并进入轨道,紧接着,问题就来了。它没有持续对准天体目标,反而不断抖动、摇晃,每当太阳光射在它的太阳能板上,它就像个畏光的吸血鬼般颤抖。哈勃打开防护前门让星光照射进来时,焦虑到所有的电子仪器都失灵了。最糟的是,哈勃居然是个大近视。它直径约2.4公尺的主聚光镜据说是人类制造过最光滑的大型物件,但是它的形状却是错的。

其实哈勃太空望远镜的设计原本就是妥协的结果。天文学家本来想要的是一个更大的太空望远镜,能在更高的轨道上运行。但得到的却是一个较小的太空望远镜,运行高度只有560公里,这样它才装得进太空梭的货舱里,也才能让太空人就近在太空中维修。

结果,最后是太空梭拯救了哈勃任务。如果当初哈勃被发射到太空梭无法抵达的高度,它很可能会成为历史上一个10亿美元的错误。幸好当初制造时,它的主要组件(从照相机、电脑、陀螺仪到无线电发射器)就设计成可以让太空人进行更换或修复。有一名太空人很重视这项要求,特地在美国国家航空太空博物馆的闭馆时间造访,用梯子爬到哈勃望远镜的复制品上,练习把仪器取出再重新安装,以确保一切配件尺寸正确。所有配件都没问题,而五次近乎完美的太空梭维修任务更至关重要,让哈勃太空望远镜从重达12吨的失败品,变身为世界上最多产,也最受欢迎的科学机器之一。

哈勃望远镜真正拓展了人类的知识疆界。透过它,天文学家以前所未有的清晰度望见太空深处,回溯宇宙过往,因此了解星系是在宇宙初期由较小的物质团块所形成(与这个课题奋战了数十年的研究人员称之为「由小而大」的形成过程),而大质量星系的中心通常存在超大质量黑洞。哈勃对亮度微弱的矮星的观测,证实了一般物质根本无法产生足够的重力让星系聚集在一起;这表示,维持星系的「暗物质」势必是由更神秘的物质组成。哈勃测量到的星系速度也为「暗能量」的存在提供了最初的线索,这股神秘的力量正在加快宇宙的扩张速度。

最近,哈勃研究人员捕捉到某个新生星系在130亿年前刚形成时的样貌;测量了距离地球260光年外的恒星,绕其运行的热行星温度;在外太阳系找到三个冰质物体,可能为美国航太总署(NASA)的「新视野号」探测器在7月飞越冥王星后,提供更遥远的目的地。

不过,这个太空望远镜在全世界获得喜爱,绝不只是因为它的科学成就,也因为它带来了许多令人难忘的影像,如璀璨的星系、闪耀柔和光芒的星云、恒星灭亡后的残骸。在哈勃太空望远镜刚建造和发射时,NASA人往往不屑地认为这些照片只是公关素材,称这些照片为「美照」。然而四分之一个世纪后,太空望远镜科学研究所的佐尔坦.拉维和同事所汇集的宇宙影像,正如NASA史学家史蒂芬.迪克所言,「让我们称之为『文化』的概念获得了升华。」在人类眼里,宇宙的影像就和地球上日落与山峰的照片一样美丽,可以唤起情感――这再次证明了自然世界实为一体,而我们都是其中的一份子。

一群散发着能量光芒的年轻恒星,照亮了蜘蛛星云翻腾尘埃中的空腔。佐尔坦.拉维负责将哈勃太空望远镜拍摄的影像带到大众眼前,在他眼中,这个画面所显示的动态深具吸引力。

一群散发着能量光芒的年轻恒星,照亮了蜘蛛星云翻腾尘埃中的空腔。佐尔坦.拉维负责将哈勃太空望远镜拍摄的影像带到大众眼前,在他眼中,这个画面所显示的动态深具吸引力。 「有恒星在诞生,有恒星在死去,」他说,「还有大量物质在翻腾。」

NASA; ESA; F. PARESCE, INAF-IASF, BOLOGNA, ITALY; R. O'CONNELL, UNIVERSITY OF VIRGINIA;WIDE FIELD CAMERA 3 SCIENCE OVERSIGHT COMMITTEE

哈勃望远镜的第三代广域照相机看透马头星云,拍下独特细腻的红外线影像。马头星云是经典的天文观测目标,它在明亮的背景前通常显得黑暗,但是哈勃望远镜却能穿透包覆在外头

哈勃望远镜的第三代广域照相机看透马头星云,拍下独特细腻的红外线影像。马头星云是经典的天文观测目标,它在明亮的背景前通常显得黑暗,但是哈勃望远镜却能穿透包覆在外头的星际尘埃与气体。拉维说,这些照片让我们预见NASA计画发射的詹姆斯‧韦伯红外线太空望远镜将带给我们什么样的新影像。

MOSAIC OF FOUR IMAGES NASA; ESA; HUBBLE HERITAGE TEAM, STSCI/AURA

即将死亡的恒星释出的气体像只蝴蝶,丝状的翅膀是由外层气体抛射所形成。像NGC 6302这类独特、色彩缤纷的行星状星云是哈勃太空望远镜最受欢迎的影像。 「它们很美

即将死亡的恒星释出的气体像只蝴蝶,丝状的翅膀是由外层气体抛射所形成。像NGC 6302这类独特、色彩缤纷的行星状星云是哈勃太空望远镜最受欢迎的影像。 「它们很美,」拉维说,「但塑造它们的是非常复杂的动力和现象。」

NASA; ESA; HUBBLE SM4 ERO TEAM

哈勃望远镜在2002年以几个月的时间捕捉到了一幕宇宙奇观─有一个不规则的尘埃球体似乎正环绕着麒麟座V838星体向外扩张。事实上,是星体发出的光线反光后的回光现象

哈勃望远镜在2002年以几个月的时间捕捉到了一幕宇宙奇观─有一个不规则的尘埃球体似乎正环绕着麒麟座V838星体向外扩张。事实上,是星体发出的光线反光后的回光现象照亮了尘云。拉维说: 「以人类的生命长度,很少能看到这么戏剧性的变化。」

NASA; ESA; H. E. BOND, STSCI

这是从地球角度望去,从侧面看到的螺旋状草帽星系。拉维对这张壮观的照片有种「强烈的情感连结」。他大学时的一位教授曾描述自己用天文台望远镜欣赏这片星系的那些追星夜晚

这是从地球角度望去,从侧面看到的螺旋状草帽星系。拉维对这张壮观的照片有种「强烈的情感连结」。他大学时的一位教授曾描述自己用天文台望远镜欣赏这片星系的那些追星夜晚,至今仍令他怀念。

MOSAIC OF SIX IMAGES. NASA; HUBBLE HERITAGE TEAM, STSCI/AURA

由多张哈勃拍摄的照片组合成的船底座星云全景图中,恒星的诞生与死亡引发一场宇宙大混乱。 「这张全景图在视觉上非常丰富,」拉维说,「而且把它拼凑完成花了很大力气,所

由多张哈勃拍摄的照片组合成的船底座星云全景图中,恒星的诞生与死亡引发一场宇宙大混乱。 「这张全景图在视觉上非常丰富,」拉维说,「而且把它拼凑完成花了很大力气,所以当然是我最喜爱的照片之一。」不同的化学元素以不同的颜色表示,这部分资料由一具地面望远镜提供。

MOSAIC OF 32 IMAGES. HUBBLE IMAGE: NASA; ESA; N. SMITH, UNIVERSITY OF CALIFORNIA, BERKELEY; HUBBLE HERITAGE TEAM, STSCI/AURA CERRO TOLOLO INTER-AMERICAN OBSERVATORY IMAGE: N. SMITH; NOAO/AURA/NSF





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