哈勃太空望遠(yuǎn)鏡是在太空中繞地球而行的望遠(yuǎn)鏡。它早已成為天文學(xué)家最重要的儀器。不久前,它剛拍攝了新的影像,現(xiàn)在,這些還未廣為人知的宇宙新影像將呈現(xiàn)在您的面前。
“塵埃”中誕生的恒星
左圖所展示的是NGC6357大星云中的其中一座星團(tuán)——pismis24。星云是由宇宙塵、氫氣和氦氣等物質(zhì)聚集而成的星際云,是恒星的起源之地,其中的氣體、塵埃和其他物質(zhì)不斷地相互碰撞和擠壓,同時(shí)通過(guò)萬(wàn)有引力作用吸引并吸收周圍的物質(zhì),最后形成恒星(我們的太陽(yáng)也是這么形成的)。所以,在這片厚厚的塵埃云中,有著許多剛形成的“嬰兒”恒星,也有著許多處于青春期的年輕恒星。
pismis24星團(tuán)中的那顆最亮的恒星就是剛形成不久的,它的質(zhì)量大約是太陽(yáng)的300倍,被認(rèn)為是銀河系中質(zhì)量最大的恒星。
但由于塵埃云的遮擋,普通的天文望遠(yuǎn)鏡是觀察不到這些恒星的,不過(guò),好在哈勃太空望遠(yuǎn)鏡不僅能夠觀測(cè)可見(jiàn)光,還能觀測(cè)到紫外線以及一些紅外線。這樣,天文學(xué)家就可以觀察星團(tuán)中的恒星,并研究恒星是如何形成與發(fā)展的了。
恒星沖擊波
這個(gè)“泡泡”,就是被稱為NGC7635的泡泡星云。這座泡泡星云之所以是圖中的那個(gè)樣子,是因?yàn)樗锩嬗幸粋€(gè)非?;顫姷摹澳贻p小伙”,這年輕小伙“正”不斷地向外釋放氣體和恒星風(fēng)。
這位年輕小伙是一顆質(zhì)量為太陽(yáng)的45倍的恒星。它所釋放的氣體和恒星風(fēng)以每小時(shí)650萬(wàn)千米的速度移動(dòng),而這股氣體和恒星風(fēng)在向外擴(kuò)張的過(guò)程中,會(huì)與星云當(dāng)中的其他物質(zhì)發(fā)生碰撞,然后使碰撞的區(qū)域升溫并發(fā)光,于是我們所看到的“泡泡”就形成了。
赫比格-哈羅噴射流
我們現(xiàn)在看到的是赫比格-哈羅噴射流,它將持續(xù)幾萬(wàn)年的時(shí)間,由非常年輕的恒星形成的。能形成赫比格-哈羅噴射流的恒星往往只有幾萬(wàn)到幾百萬(wàn)的年齡,有的年齡甚至只有幾千年。天文學(xué)家還不清楚赫比格-哈羅噴射流的真實(shí)形成原因,但他們已有一些推測(cè)。
恒星剛形成的時(shí)候,會(huì)在其周圍留下一個(gè)由氣體和塵埃組成的圓盤(pán)(有的圓盤(pán)最終會(huì)消失并形成一顆顆行星)。與此同時(shí),恒星還會(huì)繼續(xù)從外部吸收物質(zhì),其中一些被吸收物質(zhì)等離子化,然后它們會(huì)被恒星的兩極向外“排斥”出去。這股等離子氣流速度為每秒數(shù)百千米,隨后,它與路過(guò)的各種物質(zhì)相互碰撞并發(fā)出光,于是便形成我們所看到這樣。
在哈勃望遠(yuǎn)鏡的幫助下,天文學(xué)家能更好地觀察赫比格-哈羅噴射流的變化。他們還有了新的發(fā)現(xiàn):在所有產(chǎn)生赫比格-哈羅噴射流的星系當(dāng)中,其中約有80%為雙星系或多星系(兩個(gè)或多個(gè)恒星相互環(huán)繞而行)。
熱得“發(fā)光”的超大質(zhì)量黑洞
這座叫做NGC5033的旋渦星系是一座跟我們身處的銀河系大小差不多的星系,它的直徑約為10萬(wàn)光年。NGC5033星系與銀河系相距38萬(wàn)~60萬(wàn)光年。NGC5033星系的核心是一個(gè)超大質(zhì)量的黑洞,其質(zhì)量是太陽(yáng)的幾億倍。
這個(gè)超大質(zhì)量的黑洞非常活躍,也非常明亮。黑洞不是連光都能吸收的嗎?那么它怎么會(huì)發(fā)光呢?黑洞及其附近確實(shí)是一片黑暗,然而,由于其引力非常大,即使在相隔很遠(yuǎn)的地方,都有物質(zhì)被源源不斷地“吸引”,在這遙遠(yuǎn)距離被吸引的物質(zhì)當(dāng)中甚至還有恒星。這些物質(zhì)在被吸引的過(guò)程中,會(huì)被加速和加熱,并發(fā)出X射線,又因?yàn)樗鼈兣c黑洞的距離足夠遠(yuǎn),黑洞在這里的引力無(wú)法“抓住”光,所以,X射線得以向外傳播,然后被哈勃望遠(yuǎn)鏡觀測(cè)到。而NGC5033星系的超大質(zhì)量黑洞引力更大,這個(gè)黑洞所吸引的物質(zhì)也就更多,這些物質(zhì)也更熱,并且發(fā)出的X射線也更多,于是乎,在哈勃望遠(yuǎn)鏡“看”來(lái),這個(gè)黑洞也就非?!懊髁痢绷?。
天文學(xué)家通過(guò)哈勃望遠(yuǎn)鏡對(duì)所有的大質(zhì)量星系進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間的觀察,然后發(fā)現(xiàn)這些大質(zhì)量星系(包括了我們身處的銀河系)都有一個(gè)超大質(zhì)量的黑洞作為核心。如今,越來(lái)越多的天文學(xué)家相信,超大質(zhì)量的黑洞對(duì)星系的形成有著非常關(guān)鍵的作用。
只有一顆行星的恒星系
如今,我們或許都知道并不是只有太陽(yáng)系這一個(gè)恒星系。在距離太陽(yáng)系約25光年的地方,存在著這么一個(gè)恒星系,它里面的恒星只有一顆行星與之相伴。如圖所示,這個(gè)恒星系的名字叫做北落師門(mén)系,其中的恒星就叫做北落師門(mén)。
北落師門(mén)是一顆年輕的恒星,年齡不到3億年。它的質(zhì)量和直徑分別約為太陽(yáng)的1.92倍和1.84倍,另外,其亮度大約是太陽(yáng)的16.6倍。北落師門(mén)被一個(gè)由塵埃和其他物質(zhì)組成的圓盤(pán)包圍著。這個(gè)圓盤(pán)的半徑是200億千米,這個(gè)距離是冥王星到太陽(yáng)距離的3倍還多一些。
起初,天文學(xué)家認(rèn)為北落師門(mén)是孤單的,不過(guò)在2008年,天文學(xué)家在利用哈勃望遠(yuǎn)鏡對(duì)北落師門(mén)系進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間的觀察后發(fā)現(xiàn),有一個(gè)明亮的點(diǎn)正緩慢地繞著北落師門(mén)移動(dòng)。隨后天文學(xué)家確認(rèn)了那是一顆行星,他們稱之為北落師門(mén)b行星,這顆行星也是哈勃望遠(yuǎn)鏡捕獲的第一顆能用可見(jiàn)光照相機(jī)拍攝的行星。
擦肩而過(guò)生新星
“銀河系將來(lái)會(huì)與另一座星系相撞!”雖然這聽(tīng)起來(lái)非常危險(xiǎn),甚至讓人感覺(jué)恐怖,但是這其實(shí)并非想象中的那么絕望。兩座星系之間的恒星與恒星相撞的可能性并不高(因?yàn)楹阈桥c恒星之間相隔非常遠(yuǎn),足以容下另一顆、甚至多顆恒星),而且兩座星系的相撞是正?,F(xiàn)象,另外,星系相撞也是恒星誕生和演變的主要方式。當(dāng)兩座星系相撞或是擦肩而過(guò)時(shí),它們內(nèi)部的塵埃和氣體會(huì)相互攪動(dòng),然后形成一團(tuán)物質(zhì),接下來(lái)會(huì)有新恒星在這團(tuán)物質(zhì)中誕生。
左下圖中的是兩座正擦肩而過(guò)的星系,它們的旋臂都因此被拉扯變形了。我們可以看見(jiàn)在兩座星系的旋臂當(dāng)中,有著許多明亮的藍(lán)色星星。這些藍(lán)色星星就是新生的恒星。雖然這兩座星系沒(méi)有相撞,但相互擦過(guò)所產(chǎn)生的巨大湍流足以攪動(dòng)這兩座星系的的塵埃和氣體,形成能誕生新恒星的星團(tuán)物質(zhì)。
天文學(xué)家之所以能觀察到這樣的美景,這還得歸功于哈勃望遠(yuǎn)鏡的高分辨率紫外線照相機(jī),這可是其他同類望遠(yuǎn)鏡所沒(méi)有的。
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