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为什么哈勃望远镜无法拍出清晰的冥王星照片? 第1页

  

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20200202更新:

这曾经是一篇知乎日报和编辑收录,也是我的第一篇知乎文章。

删了,b乎没得看了。


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1994年,美国《世界新闻周刊》在头版头条刊登了这样一张照片,说是哈勃望远镜在1993年12月拍下的。深邃的宇宙之中有一块高亮区域,白色的光点组成了规则的矩形。人们说这就是天堂的样子。这张照片也被命名为“上帝之城”。然而,《世界新闻周刊》只是一本以制造假新闻而闻名的超市小报,NASA此后也没有证实这张照片的真相性。有人说照片就是人工合成的,也有人坚信NASA是在刻意隐瞒些什么。不过不管怎么样,哈勃望远镜服役至今已经有30年了。



它在宇宙深处看到的令人震撼的场景不计其数,哈勃望远镜也被称为是有史以来最伟大的宇宙观测仪。它带领我们解开了闪耀星光背后的一个个谜团,今天我们就来聊聊它的故事。

哈勃的诞生

提到望远镜,大多数人想到的都是这个样子的,或者是这个样子的 。



但是在1946年,美国天文学家莱曼·斯皮策(Lyman Spitzer)发表了一篇题为《在地球之外的天文观测优势》的论文 ,提出了把望远镜放进外太空的想法。并说明了其中的两大优势:一是可以不受地面大气层的干扰,使照片清晰度无限上升。二是可以观测到被大气层吸收的红外线和紫外线波段。也就是说空间望远镜的性能将会远远超过地基望远镜。



可理想是丰满的,现实是骨感的。彼时第二次世界大战刚刚结束,百废待兴,人类还没有开启人造卫星的时代,甚至连NASA都还没有建立,把一台大型望远镜送上太空可不是动动嘴皮子就能实现的。此后,斯皮策(Lyman Spitzer)为了他大胆的想法奔走游说了几十年。终于在1962年,美国国家科学院同意将空间望远镜作为未来太空计划的一部分,随后成立了建造空间望远镜的科学委员会,莱曼·斯皮策被任命为主任委员。1968年NASA正式确定了在太空建造3米口径反射望远镜计划。



该望远镜之后被命名为哈勃望远镜,用以致敬伟大的天文学家、星系天文学和观测宇宙学的创始人埃德温·哈勃。在埃德温·哈勃之前,人类天真地认为银河系就是宇宙的全部。是埃德温·哈勃发现了银河系之外还有大量河外星系,而且宇宙中的星系正在远离我们远去。星系的退行速度与它们的距离成正比,这就是著名的哈勃定律。

回到哈勃望远镜,它自诞生之初,似乎就注定了命途多舛。1969年,随着阿波罗登月计划的实施,NASA拨给其他太空项目的经费开始大幅度缩减,哈勃望远镜差点胎死腹中。后来,在多位天文学家的联合争取下,哈勃望远镜项目虽然得以延续,但不得不将原定的3米口径缩减为2.4米。别小看这0.6米的差距,可省下了将近一半的经费。1986年,哈勃望远镜建造完工。它是世界上第一座巨型太空天文台,也是当时人类制造过的最精密、最复杂的天文仪器。万事俱备,只欠东风,所有的天文爱好者都迫切地等待着哈勃发射升空的那一天。



然而,1986年1月28日,美国挑战者号航天飞机在升空73秒后发生爆炸解体,7名宇航员全部遇难。



这场事故让美国航天事业受到了沉重的打击,所有航天飞行计划都被暂时搁置。哈勃项目又一次陷入了泥潭。好事多磨,在4年漫长的等待后,1990年4月24日,搭载着哈勃望远镜的“发现号”航天飞机一飞冲天,将哈勃送入了距地表600公里的轨道,开启了它太空探索的传奇。此时,距离斯皮策(Lyman Spitzer)最初发表论文已经过去了44年,哈勃项目也已成立20多年,耗资16亿美元。可这台万众瞩目的望远镜从太空发回来的第一张照片却让所有人大跌眼镜。

近视眼哈勃

1990年5月20日,在地面人员的指挥下,哈勃望远镜将镜筒对准了1300光年外的NGC3532疏散星团,拍摄下了第一张照片。当这张照片传回地面时,工作人员惊呆了。虽然它的清晰度高于地面同等级别的望远镜,但分辨率远远没有达到预期的标准。由哈勃所拍下的M100星系图也是糊成了一团,就像是一个得了高度近视的人在仰望星空。一时之间哈勃望远镜成了天文界一个天大的笑话,人们都说NASA花费十几亿美金送了一堆破铜烂铁上天。

经过反复的研究与分析,NASA确认问题出在哈勃太空望远镜的主镜上。由老牌光电技术公司珀金埃尔默所生产的主镜,边缘被磨得太平了。和设计值偏产生了2微米的误差。2微米也就是人头发丝直径的1/50,可却直接导致哈勃望远镜无法正常聚焦。这个问题之所以在发射前未被察觉,是因为测试设备本身也存在一个缺陷。问题找到了,下面就看怎么解决了。令人绝望的是,这个光学主镜是不可拆卸的,而且哈勃在距离地面约600公里的轨道上绕地球运行,把它拉回来修是不可能,这辈子都别想了。此时,NASA的科学家们提出了一个巧妙的解决方案,那就是根据镜片错误的形状,设计一个功效相反的光学系统,来抵消错误。通俗来讲,就是给哈勃配一副眼镜。这幅眼睛的大小大约跟一个冰箱相当。



1993年12月2日,7名宇航员乘坐着奋进号航天飞机从卡纳维拉尔角起飞,前往太空开展哈勃望远镜的第一次维修任务,这次维修也被称为“帮哈勃戴眼镜”。同时还顺道给哈勃更换了新的照相机、电池板和陀螺仪。

维修任务结束后,1994年1月13日,地面控制中心的科学家们紧张地在电脑屏幕前等待着维修后的哈勃发回第一张照片。当一幅无比清晰的M100星系图显示在屏幕上时,所有人欢呼雀跃。



哈勃的近视被治好了,从此也开始了它开挂的一生。

木彗大碰撞

哈勃望远镜大约每90分钟绕地球飞行一圈,每天绕行18圈。在它的近视眼刚刚被矫正好的6个月后,就遇到了千载难逢的宇宙奇观:苏梅克-列维9号彗星撞击木星事件。1994年7月17日到7月22日的5天时间里,21块彗星碎片陆续撞击到了木星表面。最大的一块碎片撞击产生的能量是全球各国的核当量加在一起的2000多倍。



1994年7月18日,哈勃望远镜发生了“木彗”大碰撞后,木星脸上留下的瘀伤。这个伤痕的直径比地球的直径还要大。很难想象如果没有木星这个庞然大物的保护,地球将会经历多少毁灭性的大灾难。



车轮星系

1995年1月10日,哈勃望远镜观测到了车轮星系,科学家们推测,这样奇特的形状应该是来自于一个像银河系一样的螺旋星系,与另一星系的正面相撞。

创生之柱

1995年4月,哈勃望远镜对准了距离地球7000光年外的,位于巨蛇座的鹰状星云M16(Eagle Nebula)。远远地望去,它的形状就像是一只即将要刺破长空的雄鹰,故而得名。



鹰状星云是一个典型的疏散星团。所谓的疏散星团,就是由几百到几千颗非常年轻的恒星组成的集合体,直径通常不超过10光年。

4月6日,哈勃望远镜交出了它服役史上最令人惊叹的作品之一:创生之柱。创生之柱是鹰状星云M16中心的一片恒星形成区。这里就像是一间恒星的育儿所,大量的恒星在这里通过吸收弥散在星际空间中的尘埃而形成。照片中3根宛如大象鼻子一般的巨大支柱,它们每一根的长度都可以达到几光年,总宽度有4-5光年左右。



2015年,在哈勃25岁生辰之际,经过几次升级后的哈勃,又一次重新拍摄了“创生之柱”。这一次将底座也收入镜中。此后,创生之柱无数次的出现在媒体,T恤甚至邮票上,让无数人为之感到窒息。



然而,事实上哈勃望远镜所拍到的原始照片并不是我们看到的如此绚丽多彩的,而是黑白的。这是因为黑白相机的灵敏度更高,可以捕捉更多的细节。哈勃望远镜将原始黑白信息发送回来之后,科学家们将其拼接缝合,然后将不同波段的黑白照片按照波段对应的颜色上色,最后就得到我们所看到的宇宙彩照了。



说到这儿,是不是有种淡淡的忧伤呢?不过大家也不必感到失望,因为这是将宇宙信息可视化的一个必要过程。每一张被 PS 过去的天文照片都遵循了十分严格的规范,比如说,绿色是用来渲染氢离子的,蓝色渲染的是氧,红色渲染的是硫。不能无中生有,当然也不能将所有的信息变没。



哈勃深空场

时间来到了1995年末,时任美国太空望远镜科学研究所所长的Robert Williams做出了一个大胆的决定。他想利用哈勃望远镜探寻宇宙的尽头,想要知道哈勃究竟能看多远?作为所长,Robert Williams有一个特权,那就是每年勃观测时间里的一小部分,可以被所长用作自由支配时间。Williams从自己手上有限的观测时长中拨出了10天,将哈勃对准大熊座北斗七星附近一小片最暗的天区,看看哈勃能看到什么。要知道哈勃望远镜每年会收到上千份的观测申请,其中只有1/6被选中。Robert Williams的做法,在当时很多人看来就是浪费资源,但是是他的坚持刷新了人们对宇宙的认知。1995年12月18日至28日,经过了100个小时的观测,哈勃拍下了342张照片,最终合成了这张著名的哈勃深空场(HDF)。哈勃深空场揭示了前所未有的遥远星系的大量细节,深场中的每一个亮斑都是一个星系,每一个星系又包含了数千亿颗恒星。正是通过这张照片,科学家推测,在我们可观测的宇宙中,大约有2000亿个星系,宇宙之大让人叹为观止。

然而,这张深景照,只是一个开端,开启了哈勃望远镜研究的一个新的方向,我们还想看的更深更远。1998年9月和10月期间,哈勃又对准杜鹃座附近的一小块天区,曝光130万秒,拍摄了995张照片,最后合成了这张「哈勃南天深空场」。



2003年和2004年期间,哈勃联手其他大型天文台,斯皮策太空望远镜、钱德拉X射线天文台、地面望远镜以及欧洲空间局的赫歇尔天文台等等,历时4个月,对准天炉座Fornax附近的一个微小天区,拍下几万个呈现不同颜色、形状、尺寸的星系。这张这照片也被称为「哈勃超深空」(Hubble Ultra Deep Field),包括了大约10000个星系。这些星系奇形怪状,有的看起来像牙签,有的看起来像飞盘。离我们近的有几千万光年的距离,远的甚至有上亿,上百亿光年。哈勃望远镜就像是一台时光机,让我们看到了过去上百亿年间宇宙发展的秘密。就比说,「哈勃超深空」右下角的这个大黄点。这个星系发出的光,经过49亿年后抵达了哈勃。也就是说我们看到的是它49亿年前的样子。当时它已经像我们的银河系一样,完整的发展出了螺旋形的结构。这让我想到,宇宙中如果还存在其他高等智慧生命的话,此时此刻,外星人用它们的太空望远镜看到的地球可能还是恐龙时代的样子。有一天若我们真的和外星人建立了联系,我们是否能从它们的数据库中看到地球真正的历史呢?



2012年9月25日,NASA又公布了一张照片,被称为「哈勃极深空」(Hubble eXtreme Deep Field)。不过这次哈勃并没有重新拍摄,只是科学家们将过去哈勃拍到的影像做了重新处理,比2003年到2004年间拍摄的「哈勃超深空」增加了5500个左右的星系,这是目前为止,我们能看到的最深邃的宇宙了。

「哈勃超深空」、「哈勃极深空」也让所有人明白,太空中没有空白区域,黑夜之所以黑暗,是因为我们的眼睛无法触及那些微弱的光明。



哈勃升级

1997年,哈勃已经在天上兢兢业业工作了7个年头了。这一年二月,NASA对它进行了第二次维修,为它装上了当时最先进的近红外摄像机和多目标分光仪,以及太空望远镜影像摄谱仪(STIS)。

1999年底,千禧年来临之际,哈勃又进来了它的第三次维修。此前它六台陀螺仪中的三台都发生了故障。这次维修不仅更换了全部的六台陀螺仪,还为它安装了一个精细导星传感器和计算器。2002年的第四次维修中,哈勃又获得了先进巡天照相机(ACS)。每一次维修都是对哈勃能力的一个升级,让它得以在此后的太空任务中更加所向披靡。

超大质量黑洞遍及星系

“几乎每个星系中心都有一个超大质量黑洞”,这如今已经成为天文爱好者们耳熟能详的常识。而它的由来也得益于哈勃的发现。1997年,哈勃在佩戴了影像摄谱仪(STIS)后,科学家们就迅速将其对准了距离地球最近的超迷你星系,M87星云的核心。此前,科学家们就发现从M87核心有一条高速射出的等离子喷流,而喷流通常都与黑洞有关。哈勃测得M87核心的质量巨大,达到相当于30亿个太阳的质量,也就是说在M87中心存在一个超大质量的黑洞。同一年,哈勃对27个近距离星系详细考察后发现,在它们的中心都存在着超大质量的黑洞。科学家们由此得出结论,超大质量黑洞并不是某一个星系的特例,它极为普通,存在于每一个大型星系当中。



暗能量

以前科学家们普遍认为,宇宙大爆炸之后,经过短暂的“暴胀”期,此后宇宙的膨胀必定是减速的。因为星系会通过引力彼此吸引,这应该会阻碍它们的分离。然而,1998年,美国约翰·霍普金斯大学天文学家亚当·里斯(Adam Riess)带领的研究团队,利用哈勃望远镜观测到的遥远Ia型超新星数据,公布了一项惊人发现:我们的宇宙正在加速膨胀!这一发现震惊了整个天文界,同时也让宇宙中最神秘的成分,暗能量浮出了水面。暗能量是一种神秘的能量形态,在宇宙能量中的比重占到70%左右。它能够产生与引力相反的排斥力,正是它在驱使宇宙加速膨胀。



但暗能量并不总是占上风的。通过对遥远 超新能的研究,哈勃得以将暗能量的历史追溯到90亿年前,当时宇宙的体积还不到现在的一半。那时,暗能量与引力为争夺宇宙控制权展开了殊死较量。前期,引力占上风时,宇宙膨胀的速度确实是越来越慢的。但大约在50亿年前,暗能量最终在这场拔河中获胜。

宇宙的年龄

一些人不愿透露自己的年龄,宇宙似乎也是如此。在哈勃望远镜发射升空前,天文学家已经为测定宇宙的年龄努力了很多年。他们用宇宙膨胀率来计算宇宙的年龄。这个膨胀率被称为“哈勃常数”,由天文学家埃德温.哈勃最早提出。但是哈勃常数的测量有很高的不确定性,这就导致很长一段时间以来天文学家计算出的宇宙年龄并不精确,在100亿年至200亿年之间。而哈勃望远镜通过对多个亮度是太阳数千倍、并且亮度呈周期性变化的“造父变星(Cepheid variable stars)”的观测,帮助科学家们确定了哈勃常数的准确值,并由此计算出了宇宙的年龄约为137~138亿岁。



最后一次维修

时间来到了2004年,哈勃望远镜已经在太空中走过了14个年头。它原本的设计寿命是15年,此时的哈勃已经进入了垂垂暮年。这一年,NASA原本是打算给它进行第五次维修升级,让它发挥预热的。可是2003年,哥伦比亚号航天飞机在执行完任务重返大气层时,在空中解体,7名优秀的宇航员全部遇难,无一幸免。这次事故让NASA意识到了航天飞行的危险性,出于对宇航员安全的担心,时任局长肖恩.奥基夫(Sean O'Keefe)取消了原定的第五次哈勃维修计划,并考虑让航天飞机全面退役。

2006年,哈勃望远镜的电池和稳定装置已经老化,主照相机两次出现故障停止工作。哈勃这名老兵在太空中被遗弃了,今后也不再有维修和升级的希望。然而,拍下无数宇宙奇观的哈勃早就不是一台冰冷的机器了,它是全人类观测宇宙的双眼。所有人都不舍得就这样放弃它。宇航员John M. Grunsfeld约翰·格伦斯菲尔德说:如果是维修哈勃的话,我愿意为此堵上我的生命。NASA每周都会收到上千条信息,要求实施拯救哈勃的计划。终于,在2006年10月,时任NASA局长迈克尔.格里芬在一场新闻发布会上宣布了一个艰难的决定,哈勃望远镜将要迎来最后一次访客。话音刚落,全场响起了雷鸣般的掌声。

经过了3年的准备, 2009年5月11日,在美国佛罗里达州肯尼迪航天中心,7名宇航员乘坐着“亚特兰蒂斯”号航天飞机,在美国佛罗里达州肯尼迪航天中心起飞升空。6天之后,哈勃被换上了一个新的成像摄谱仪,更换了电池和恒星追踪传感器,并安装了不锈钢防护板,以减少太阳对望远镜的曝晒。在所有故障设备被修好后,哈勃又回到了前所未有的良好状态。完成了一切任务的宇航员在太空中最后拍了拍哈勃这个老伙计,向它敬了个礼。他们知道这是最后一次面对面见到哈珀了,希望它今后在太空中的旅途一切顺利。

2011年,美国航天飞机全部退役。从此宇航员们很难在上天帮助哈勃了。但也是在同一年,哈勃完成100万次科学观测,居功至伟。



蟹状星云

2005年,就在哈勃望远镜命悬一线的时候,它正在探索一个困扰了科学家们上百年的问题:宇宙的命运是什么?2005年12月1日,NASA发布了一张由哈勃所拍下的蟹状星云的照片。蟹状星云距离地球6500光年,是一次超新星爆炸的残骸。超新星是某些恒星在演化接近末期时经历的一种剧烈爆炸。与名字不同,它代表着恒星的死亡,而非开始。因为爆炸时所产生的的剧烈光芒会盖过整个星系,在广阔的宇宙中都能看得到,就像是一颗新出现的耀眼的星体,故得名“超新星”。科学家们估测,哈勃望远镜拍下的蟹状星云,在爆炸以前,亮度是太阳的10倍。那这会不会就是我们太阳系的结局呢?

科学家说,和那些质量较大的恒星不同,像太阳这样的恒星一般会以一种相对温和的方式走向死亡。会通过非爆炸的形式,将自己的外侧气体包层抛射出去,将炽热的中央核心逐渐暴露出来,它发出的辐射会使周围被抛射出去的气体电离,发出鲜亮的绿色和红色光芒,形成所谓“行星状星云”。NGC5315,NGC5307和IC4593是哈勃曾经拍下的几张行星状星云的照片。它们才更接近我们太阳系的最终命运。



仙女星和银河系的相遇

2012年,天文学家分析了哈勃望远镜所观测的仙女座星系在2010年至2012年的运动状态,正式确定了仙女星系与我们所处的银河系将会在40亿年以后碰撞在一起,这项研究成果被发表在了当年的Nature杂志上。届时两个星系会何去何从,没有人能给出100%肯定的答案。不过,大部分科学家还是非常乐观的。银河系与仙女星系的相遇不会是什么灾难片,也没有那么恐怖,这种星系碰撞在宇宙中是相当普遍的现象。因为星系自身非常弥散所以与其说是相撞,不如说是融合。不同星系的恒星发生碰撞的几率也非常低。仙女星系大约有1万亿颗恒星,而银河系有3000亿颗。它们的相遇将会发生如胶似漆的爱情,在“爱情”的催化下,两者会合二为一,或者说仙女星系会吞并银河系,成为一个更大的椭圆星系。届时,我们在地球上,用肉眼也许就能看到仙女星系内的恒星了。当然了,前提是人类能活到那个时候。



134亿光年:最古老最遥远的星系

2016年,哈勃望远镜拍下了这样一张照片。它是年龄为134亿年的GN-z11星系,该星系在宇宙大爆炸后仅4亿年就形成了。它发出的光经过了134亿年的穿行才抵达了地球上空的哈勃。很多人,包括一些媒体,都会不恰当地将它与地球的距离简单粗暴地换算成134亿光年,这其实非常不准确,而且误差极大。事实上,它与地球之间的距离约为320亿光年。134亿光年的年龄,和320亿光年的距离,肯定有人会被这两个数字搞晕了。这是因为宇宙一直在膨胀,从GN-z11发出的光线虽然以光速飞向我们,但空间的膨胀让它离我们的实际距离更远。就像你以10分钟1公里的速度走在一条1公里长的公路上,公路每分钟还会膨胀拉长1公里,10分钟后你走到公路的另一头,而此时,你距离出发点实际已经11公里了。



GN-z11是迄今为止,哈勃所看到的最遥远最古老的星系了。哈勃望远镜的观测能力受限于波长范围。人眼可看到的光的波长范围是380-700nm,而哈勃空间望远镜可观测到90-2500nm范围内的光,也就是从紫外线到近红外光。



来自遥远星系的光,在传播的过程中会被持续膨胀的宇宙所拉伸,波长不断地变长,由原本的紫外线和可见光的波段,渐渐被推入近红外光波段,我们称之为红移。如果星系过远,波长超出了近红外光以外的波段,哈勃就无能为力了。所以GN-z11已经是哈勃观测距离的极限了。这还是在非常幸运的情况下,该星系和哈勃望远镜之间的星际杂质非常少,便于观测,又经过了另外一个星系产生的引力透镜,才得以让哈勃在非常偶然的情况下捕捉到了它。



天外来客

2019年8月30日,一位名叫根纳迪·鲍里索夫的业余天文学家像往常一样用天文望远镜观察星空。



突然他注意到了一个高速移动的物体,这个物体的移动轨迹明显与小行星不同。因为小行星都是围绕着太阳旋转的,而这个东西就像是砸进了太阳系。别小看鲍里索夫是个业余的天文学家,但他用的家伙可都是相当硬核的,看看人家的这大筒子,一般人是肯定整不出来的。这是因为鲍里索夫还有另外一个身份,那就是望远镜制造商。他很快测量了该物体的坐标,并输入了小行星资料库,确认这是一颗此前从未被发现的天体。他感到既兴奋又担忧,因为根据他所计算的近地指数,这个不明天体可能会对地球造成威胁。鲍里索夫将他观测到的数据发布到了网络上,很快引起了专业天文学家的注意。

2019年10月,哈勃望远镜拍摄到了这颗不明天体迄今为止最高清的一张照片。科学家们确认这是一颗来自其他星系的彗星,以双曲线轨道运行。这个天外来客在2019年12月8日到达近日点,距离太阳3亿公里,大约是地球到太阳平均距离的两倍。此后,该天体被正式命名为2I / Borisov。I是星际访客 Interstellar英文的首字母。2代表第二个,而Borisov就是鲍里索夫的名字。



这是人类目前为止发现的第二个星际访客,那么第一个是谁呢?就是大名鼎鼎的在2017年10月发现的雪茄型跨星际天体奥陌陌Oumuamua,它在天文学界的正式名称是1I/2017 U1。奥陌陌的发现曾经轰动了整个科学界,它悠然自得的冲入太阳系,穿过近日点,在离开时竟然速度还略微变快,就好像有引力之外的其他作用力在给它提供加速度。奥陌陌奇特的外形,令人捉摸不透的运动轨迹,让很多学者认为,这根本就不是什么彗星,而是被外星人遗弃的太空飞船。

在奥陌陌被发现的不到2年后,我们又发现了鲍里索夫,这也表明这些星际访客或许并不罕见。在不远的未来,我们很有可能会见到3I、4I、 5I……

截止到今天哈勃望远镜已经服役将近32年了。它捕捉到的令人惊叹的宇宙奇观不胜枚举。为了纪年1990年4月24日哈勃望远镜升空,每年4月,NASA绝美的照片为它庆生。

2015年4月23日,NASA发布了哈勃所拍摄的Westerlund 2(韦斯特伦德2号)星团景观,以纪念它绕地飞行25周年。韦斯特伦德2号星团位于Gum 29星云的中心,距离地球大约2万光年。缤纷的色彩就犹如一场璀璨绚丽的宇宙烟火。

2016年,哈勃26岁生日时,它拍下了距离地球7100光年外的气泡星云NGC 7635。该星云实际上是一大团气体和尘埃组成的云团,被内部的一颗恒星照亮,散发着迷人的蓝绿色光芒,如同一个巨大而梦幻的星空泡泡一般,漂浮在宇宙深空之中。

2017年,哈勃27岁生日时,NASA公布了一对旋涡星系NGC 4302(左)和NGC 4298(右)的精美肖像。从照片上看,这两个星系似乎极为不同,但实际上只是角度问题,它们的内部结构和外形都非常相似。从地球的角度来看,NGC 4302和我们视线的夹角是90度,NGC 4298是70度。因此我们只能看到前者的侧面,而后者的旋涡状结构则展露无疑。



2020年4月24日是哈勃的30岁生日,NASA如期在官网发布了它的庆生照:距离地球16万光年的红色星云NGC 2014,以及它的邻近蓝色星云NGC 2020。它们就像是宇宙中冰与火的较量。NGC 2014好似一团烈火,要吞噬身边的这块寒冰。不过NASA认为它们更像宇宙中的海洋世界,所以给这张图片起名叫"宇宙礁瑚(Cosmic Reef)"。

BBC的纪录片《哈勃三十年:揭示宇宙奇观》中说:“所有与哈勃望远镜合作过的人,都会产生一种非常感性且浪漫的情感联系。它往往会让人们对宇宙的认知彻底改变。”



在过去30多年里,哈勃太空望远镜绕地飞行超过了60亿公里,进行的观测超过了140万次,天文学家利用哈勃的观测数据发表了超过17000篇科学论文,而这些论文又被引用了超过80万次.



哈勃太空望远镜绝对是有史以来最高产的航天老兵,但与此同时,我们不得不承认的是,如今的哈勃早已老态龙钟。2021年12月25日,哈勃太空望远镜迎来了它的继任者,历时25年研发,耗资100亿美金打造的詹姆斯·韦伯太空望远镜(James Webb Space Telescope)。



继任者

韦伯望远镜是史上第一款超级红外线太空望远镜,也是目前人类发射的最大的太空望远镜。它的口径达到了6.5米,是哈勃望远镜的将近3倍,由18块六边形镀金晶片拼接而成,可观测波长范围是600-28500nm(0.6微米到28.5微米),也就是从可见光到中红外光。相比哈勃望远镜600公里的离地高度,“新官上任”的韦布望远镜飞到了距地球约150万公里的位置。这大约是地球到月球距离的4倍。所以据称,韦伯望远镜的观测其灵敏度是哈勃的100倍,将会用以寻找136亿年前宇宙诞生的第一批星系所发出的光。科学家们期待利用韦伯望远镜了解早期宇宙和星系历史的演化,解开暗物质等宇宙谜团,甚至寻找外星生命的迹象。



天文学家埃德温.哈勃曾经说过:“我们不知道我们为何会生在这世上,但我们可以追寻着世界的真相。” 韦伯望远镜的升空也许会拉大太空观测新时代的大幕。

那么哈勃望远镜何时退役呢?有科学家说,看他目前的状态至少能活到2026年。还有科学家说,服役到2030年不成问题。我只想说,就让我们的老兵在它奉献了一生的太空中再多飞一会儿吧。




  

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