當你抬頭看著滿天的星星
你會想著天到底有多大嗎?
自從1609年伽利略發明了望遠鏡以來，
四百多年前，我們對宇宙的看法已經發生了變化。
1990年4月，太空人將哈勃太空望遠鏡駐在軌道上，避免了地球大氣層的影響。
它傳回了前所未有的美麗場景，以及清晰，銳利的動態圖像，變化的宇宙。
星星…
行星…
星系……每個星系隨著時間的流逝，從誕生開始……
消散……甚至死亡。
這張描述運動宇宙的圖像……是哈勃長久以來的遺產。
哈勃太空望遠鏡現在被認為是有史以來最具革命性的科學儀器之一。
雖然不是唯一發射到軌道上的望遠鏡，但它肯定是用途最廣的。
太空漫步的太空人四次返回將儀器升級更新到更強大的技術。
因此，哈勃能夠探測出恆星的生命週期，
從恆星誕生於塵土飛揚的氣體雲團...
一直到他們最後的告別：就像精緻的星雲一樣，慢慢地吹入太空……
或者像泰坦尼克號的超新星爆炸一樣使它們的宿主星系耀眼。
哈勃望遠鏡凝視了新太陽系的滋生地：新生恆星周圍的塵埃盤可能凝結成行星。
它把我們帶入了數十億個分佈在時空深處的星系。
最上鏡的星系之一是一個稱為M74的大旋渦，它距地球約3200萬光年。
業餘天文學家一直以來將其稱為“幻影星系”，因為其表面亮度較低。
另一方面，哈勃天文學家看到的旋臂上綴有精緻的塵埃卷鬚，
上面映襯著明亮的星星絲帶。
這些螺旋臂不像車輪上的輻條。
它們是圍繞銀河壓縮氣體的密度波，並刺激了巨大的新的星星誕生。
利用哈勃望遠鏡，天文學家們發現了曾被認為平淡無奇的星系中的引人入勝的細節。
NGC 1132是距離我們3.2億光年遠的巨大恒星球。
Credit: NASA, ESA, M. West (ESO, Chile), and CXC / Penn. State / G. Garmire, et al.
天文學家得出的結論是，這個巨大的物體是重力進食瘋狂的產物。
哈勃（Hubble）本人表示，其周圍散佈著密集的恆星簇。
它們是1132年吞噬的星系的剩餘部分。
星系如何隨著時間增長和演化是哈勃天文學家試圖揭開的一個持久的謎。
最早的星系被認為是由宇宙早期的氣體團塊形成的。
這些原星系聚集在一起，形成了越來越大的星系。
這種銀河系合併可能會持續進行數億年。
哈勃望遠鏡顯示出這是一顆優雅的由星星和氣體組成的華爾茲……
在巨大的宇宙舞台上由重力編排而成。
當星系彼此通過時，它們的引力將恆星和氣體拉入它們之間的空間，
建造了綿延數萬光年的巨大發光橋。
Image Credit: NASA, ESA, Hubble; Processing & License: Judy Schmidt
隨著星繫再次墜落，長長的氣體和塵埃流環繞著它們破裂的形狀。
隨著星系核心彼此接近，包裹它們的氣體和塵埃雲會急劇加速。
這會導致衝擊波在星際雲間起伏……。
引起恆星形成的爆發，看起來像是明亮的藍色結。
引力不是唯一可以將星系撕裂的力。
哈勃發現了一個螺旋星系，穿過一簇星系。
在那裡，它遇到了巨大的過熱氣體雲。
雲層中的阻力使星系中的氣體消失，形成了破爛的線和藍色的捲鬚。
它也拉走了模糊的塵埃流，如銀河系中心周圍的深棕色纏結區域。
將哈勃望遠鏡的觀測結果與X射線圖像相結合時，
可以看到明亮的大霧籠罩著星系，並流向太空。
最終，這種相遇將使星系中只有極少的氣體，幾乎沒有機會形成任何新恆星。
星系碰撞並不總是具有破壞性。
以距地球3200萬光年的半人馬座A為例。
碰撞產生的衝擊波引發了強烈的恆星形成。
Image Credit & Copyright: SSRO-South (Steve Mazlin, Jack Harvey, Daniel Verschatse, Rick Gilbert)
and Kevin Ivarsen (PROMPT / CTIO / UNC)
關於半人馬座A的其他事情也很突出。
使用射電和X射線望遠鏡，天文學家發現了強大的噴氣從其中心爆炸……
並且大量物質飛散到銀河系之外。
所有的能量從哪裡來？
自問世以來，回答這個問題已成為哈勃觀測的主要焦點。
天文學家早就注意到大型星系的中心異常明亮。
他們推測必須有某種巨大的物體潛伏在那裡。
這些物體可能是密集的恆星集合嗎？
還是它們是超質量的黑洞的，是我們太陽質量的數百萬甚至數十億倍？
哈勃尋找答案的起點是附近的一個巨人 , 星系M87。
天文學家發現其顏色在兩面都不完全相同。
一側移向藍色，另一側移向紅色，這暗示它必須快速旋轉。
這是因為光的波長會因發出任何光的運動而改變。
這也稱為都普勒效應。
想一想火車哨子的音高如何在經過時下降。
同樣，如果太空中的某物正在向你移動，則其光的波長會被壓縮，從而顯得更藍。
如果物體移開，則其光線會被拉伸，使其變紅。
通過測量顏色從圓盤的一側轉移到另一側的多少，天文學家能夠確定其旋轉速度。
事實證明，該碟盤以每秒數百公里的速度旋轉。
天文學家得出結論，一個物體必須潛伏在其中心，
該中心至少是我們太陽質量的40億倍。
Image Credit: Event Horizon Telescope Collaboration
這是發現超大質量黑洞佔據大多數大型星系（包括銀河系）中心的關鍵證據。
早在20世紀初，年輕的天文學家埃哈勃參與了一項更大的探索，
以了解定義我們宇宙的時間和距離的尺度。
為了進行測量，他觀察了附近250萬光年遠的仙女座星系中的恆星。
他的同名哈勃太空望遠鏡將測量範圍擴展到了時空的極限。
在傳奇的深場影像中，哈勃凝視著天空看似空白的區域，
揭示了來自宇宙早期的數千個微弱的星系。
這些星狀斑點是嬰兒星系。
在超過100億年的時間裡，它們的光速到達了我們，
有些可能演變成了類似於我們自己的星系……
Image Credit: NASA, ESA, B. Holwerda (University of Louisville)
中心有一個超大質量的黑洞……
旋臂…爆炸的星星…太陽系…
行星……甚至生命。
哈勃望遠鏡已經證明我們的銀河係是一個動態的宇宙實驗室。
沒有留言:
張貼留言