哈勃拍攝的船底星云(Carina Nebula)恒星誕生區(qū)域的一小部分
今年4月24日將是哈勃空間望遠(yuǎn)鏡升空20周年紀(jì)念日。哈勃望遠(yuǎn)鏡的的重要性一度被天文學(xué)界低估,不過(guò)時(shí)間改變了一切。現(xiàn)在使用哈勃望遠(yuǎn)鏡的天文學(xué)家常常要面對(duì)至少11名同樣迫切需要觀測(cè)的同行的競(jìng)爭(zhēng)。
哈勃望遠(yuǎn)鏡是以美國(guó)宇航員埃德溫.哈勃(Edwin Hubble)的名字命名的,這臺(tái)望遠(yuǎn)鏡已經(jīng)繞著地球運(yùn)行了20年,發(fā)回了許多可見(jiàn)光、近紅外和紫外線照片,其間經(jīng)受了大修,證明了暗物質(zhì)的存在,見(jiàn)證了超新星的誕生和滅 亡。20年間哈勃望遠(yuǎn)鏡面臨了不只一次報(bào)廢的危險(xiǎn)。
1962年,美國(guó)科學(xué)院提出要建造一個(gè)空間望遠(yuǎn)鏡,在此之前天體物 理學(xué)家Lyman Spitzer曾在20世紀(jì)40年代提出過(guò)這個(gè)想法。1970年美國(guó)宇航局(NASA)開(kāi)始研究這個(gè)計(jì)劃的可行性。1983年空間望遠(yuǎn)鏡研究所在美 國(guó)馬里蘭州巴爾的摩建立,本來(lái)準(zhǔn)備在1986年發(fā)射,后因同年1月的挑戰(zhàn)者航天飛機(jī)爆炸事故和一些技術(shù)問(wèn)題而推遲。1990年4月24日,發(fā)現(xiàn)號(hào)航天飛機(jī)升空,把哈勃望遠(yuǎn)鏡帶上了距地球575公里的軌道。
哈勃升空后很快遇到了麻煩它的,第一張圖片發(fā)糊,只有中央20%區(qū)域聚焦清晰,需要設(shè)計(jì)算法進(jìn)行補(bǔ)償;后來(lái)又遇到太陽(yáng)風(fēng)干擾,每 次在軌道上從陽(yáng)光地區(qū)進(jìn)入黑暗中時(shí)就會(huì)意外地震動(dòng)。當(dāng)時(shí)的批評(píng)者認(rèn)為,這個(gè)計(jì)劃非常失敗。不過(guò)它對(duì)于科學(xué)界的幫助逐漸顯現(xiàn)出來(lái)。相比于以前的望遠(yuǎn)鏡,哈勃能觀察宇宙的更深處,看看宇宙是如何演變的。1993年12月哈勃望遠(yuǎn)鏡第一次被維修,它的光學(xué)器件升級(jí)了,這樣,望遠(yuǎn)鏡聚焦變得更清晰。之后宇航員又對(duì)哈勃望遠(yuǎn)鏡進(jìn)行了4次大的維修,有天文學(xué)家表示,今天的哈勃望遠(yuǎn)鏡比1990年升空時(shí)強(qiáng)60倍。
哈勃望遠(yuǎn)鏡取得了很多成績(jī),比如提供了宇宙正在加速膨脹的證據(jù),這一證據(jù)是由對(duì)超新星的觀察得到的。對(duì) 超新星的觀察還給人們提供了關(guān)于暗能量的信息。2006年,哈勃觀測(cè)到暗物質(zhì)存在的證據(jù),哈勃望遠(yuǎn)鏡為很多星云拍攝了震撼的照片,2001年的一項(xiàng)互聯(lián)網(wǎng)投 票表明,公眾最希望哈勃望遠(yuǎn)鏡近距離觀察的地區(qū)是獵戶座馬頭星云。哈勃望遠(yuǎn)鏡還與錢(qián)德拉X射線太空望遠(yuǎn)鏡(Chandra X-ray Observatory)和斯皮策太空望遠(yuǎn)鏡(Spitzer Space Telescope)一起,觀測(cè)了太空輻射。
加州大學(xué)圣克魯茲分校的天文學(xué)家桑德拉.法伯評(píng)論說(shuō):“哈勃是繼伽利略發(fā)明的人類(lèi)第一臺(tái)望遠(yuǎn)鏡后最重要的望遠(yuǎn)鏡。”
最近美國(guó)宇航局決定將哈勃望遠(yuǎn)鏡的合同延長(zhǎng)到2013年4月30日。
這個(gè)網(wǎng)頁(yè)提供了很多漂亮的照片:
No.1 1990:始之光
這張不起眼的黑白照片是哈勃空間望遠(yuǎn)鏡拍的第一張圖片(右)。這張照片包括了銀河系的一部分。右圖為地面望遠(yuǎn)鏡拍攝的圖片,可以作為比較。
No.2 1994:改進(jìn)后的光鏡
1994年升級(jí)了光學(xué)望遠(yuǎn)鏡后(右圖)圖片變得更加清晰。
No.3 1995:鷹星云中的新星
這些巨大的氣體和塵埃柱是鷹星云恒星誕生時(shí)的壯觀景象。這張照片是哈勃最著名的影像之一。
1995年4月1日,哈勃WFPC2像機(jī)拍下了這幅標(biāo)志性的照片,稱(chēng)為 創(chuàng)造之柱(pillars of creation),
這個(gè)區(qū)域是噴發(fā)星云的一部分,位于M16星云(小鷹星云)H II地區(qū),距離地球7000光年, 當(dāng)時(shí)是為了亞利桑那州立大 學(xué)(Arizona State University)的一項(xiàng)研究而拍攝的,1995年11月2日照片對(duì)大眾公布。
No.4 1997:又見(jiàn)海爾-波普
哈勃望遠(yuǎn)鏡參與了NASA的海爾-波普觀測(cè)計(jì)劃。它展示了海爾-波普彗星的一些讓人意想不到的特征。海爾-波普彗星的慧核直徑為30-40千米,幾乎達(dá)到了一般彗星的10倍。此外,哈勃還捕捉到了一次慧核的冰噴發(fā)。
No. 5 2000:木星的北極光
其他行星也和地球一樣有極光的現(xiàn)象。木星在它的衛(wèi)星的影響下,也會(huì)出現(xiàn)極光。
No.6 2001 火星上的風(fēng)暴
這張照片拍攝的是火星上的風(fēng)暴(北極和底部偏右,呈不透明橢圓狀)。稍后,哈勃觀測(cè)到整個(gè)行星完全被塵暴吞沒(méi)。
No.7 2001:關(guān)注大眾
在一次互聯(lián)網(wǎng)上的投票中,馬頭星云成為公眾最希望哈勃觀測(cè)的對(duì)象。
No.8 2002 多彩的仙后座 A
仙后座A是銀河系中已知的最年輕的超新星遺跡。圖片頂部小團(tuán)的物質(zhì)就是恒星的碎片,每一團(tuán)碎片的直徑都有我們太陽(yáng)系的十倍大。
No.9 2004:三星之食
哈勃在2004年下半年拍到了這張照片:木星的三個(gè)“月亮”(木衛(wèi)一,木衛(wèi)三和木衛(wèi)四)同時(shí)發(fā)生“月食”的現(xiàn)象。圖中的三個(gè)黑點(diǎn)顯示了三顆衛(wèi)星的陰影。有意思的是,從圖片中還能看到木衛(wèi)一(白色)和木衛(wèi)三(藍(lán)色)本身。
No.10 2004:哈勃與凱克望遠(yuǎn)鏡(Keck telescope)合作發(fā)現(xiàn)最遙遠(yuǎn)的星系。
哈勃望遠(yuǎn)鏡和位于夏威夷的W.M.凱克望遠(yuǎn)鏡合作,定位了這個(gè)130億光年遠(yuǎn)的星系。
No.11 2005:恒星的回響
哈勃拍攝了麒麟座V838。圖中的這個(gè)恒星被它自己拋出的塵埃包圍。從這張照片可以看出,光會(huì)像聲音一樣被反射。
No.12 2006:暗物質(zhì)的直接證明
哈勃望遠(yuǎn)鏡和錢(qián)德拉X射線太空望遠(yuǎn)鏡(Chandra X-ray Observatory)合作,發(fā)現(xiàn)了暗物質(zhì)在宇宙中存在的證據(jù)。
No.13 2008:木星上的新紅斑
哈勃發(fā)現(xiàn)了木星上的第三個(gè)紅斑。在此之前,人類(lèi)僅僅知道大紅斑和小紅斑。紅斑其實(shí)是木星上的反氣旋風(fēng)暴。照片顯示,新發(fā)現(xiàn)的最年輕紅斑(最左邊)將于大紅斑相遇。2008年7月,兩個(gè)紅斑發(fā)生碰撞。年輕的紅斑被大紅斑中的風(fēng)撕成了碎片。
No.14 2009: 揭秘蝴蝶星云
2009年5月,哈勃望遠(yuǎn)鏡的最后一次太空維修任務(wù)完成,整個(gè)任務(wù)持續(xù)了13天。除了替換和修復(fù)原有的原件以外,維修人員還安裝了兩個(gè)新的設(shè)備。這張照片是維修完成以后的第一批照片中的一張,圖中顯示的是壯觀的蝴蝶星云。
No.15 2009: 最深的深空
在最近的一次維修中,哈勃望遠(yuǎn)鏡裝上了新的廣域照相機(jī),拍出了哈勃超深空照片。這是人類(lèi)有史以來(lái)看得最遠(yuǎn)的一張照片,從中可以發(fā)現(xiàn)一些新的星系。
No.16 2010:仍在繼續(xù)
在哈勃迎來(lái)自己20歲生日之際,新的照片仍然不斷的傳來(lái)。最近的一張照片拍攝了最大的三個(gè)旋渦星系:獅子座三胞胎。