我們的外太空正在發生什麼?50張宇宙大片告訴你

  框哥說:「生活在地球上的我們,很少想到我們外太空的悄然變化。所謂不識廬山真面目,只緣身在此山中。今天,框哥帶你飛出天外,從另外的角度來看看外太空!50張宇宙大片,不一樣的視覺盛宴帶給你不一樣的超爽感受!」

  宇宙鄰居  供圖:歐洲航天局/哈勃&美國宇航局  快來跟銀河系的星系鄰居打個招呼吧!PGC 18431是一個非常規的矮星系,也是咱們「宇宙區域」的一部分。該宇宙區域呈球形,直徑約3500萬光年,包括我們的銀河系和數百個其它星系。

  大缺口  供圖:美國宇航局/噴氣推進實驗室-加州理工學院/太空科學研究所  土衛三的表面上有一個巨大的凹坑。該撞擊坑的面積很大,相當於整個非洲的大小。天文學家甚至專門給它取了個名字:奧德修斯撞擊坑。

  巨型箭頭  供圖:美國宇航局/太陽動力學天文台  太陽表面上兩條巨大的暗紋交會在了一起,形成了一個指向右方的「箭頭」。這種暗紋是由溫度較低的物質構成的,如果拉直之後,每條暗紋的長度都有幾百萬公里。

  星系內核  供圖:歐洲航天局/哈勃&美國宇航局  截至目前,這是人類對梅西耶84(Messier 84)星系中心拍攝的最好的圖像。該星系的內核最早發現於1781年3月,其中存在一個超重黑洞,還經常發生超新星爆炸。

  「年輕」的撞擊坑供圖:美國宇航局/噴氣推進實驗室/亞利桑那大學  上圖是由美國宇航局高解析度成像科學設備(HiRISE)航天器拍攝的火星表面。這個年代較近的撞擊坑讓紅色星球的地表褪去了顏色,好似一塊傷疤。研究人員根據撞擊坑尖利的邊緣和完整的碎片分布場,確定了撞擊坑的年代。

  旋轉的冥衛二  供圖:美國宇航局、歐洲航天局、M. SHOWALTER(地外智能搜尋研究所)、G. BACON(太空望遠鏡研究所)  從上面九幅插圖就可以看出,在環繞矮行星冥王星運轉時,冥衛二(Nix)旋轉得多麼「任性」。冥衛二反射出的光線變幻莫測,因此,天文學家們假定這是一種新的天體運動形式。

  沃爾夫-拉葉星  供圖:美國宇航局/哈勃  一顆沃爾夫-拉葉星(Wolf-Rayet star)正在快速演化,其質量要比我們的太陽大很多。上圖是美國宇航局發布的一張插圖,圖中這顆名為Nasty 1的沃爾夫-拉葉星正在寬約3萬億公里的星雲中心旋轉。(沃爾夫-拉葉星,又名W星,是大質量恆星在氫燃燒階段將其外殼以超星風形式損失掉而暴露出來的星核,譯者注。)

  一點香檳酒  供圖:歐洲南方天文台  RCW 34星雲中年輕的恆星向氣體團中注入了大量的熱量,於是,氣體團開始膨脹擴張。巨大的氣泡飄向了星雲邊緣,在宇宙的真空中爆裂開來。這種現象名為香檳流(champagne flow)。

  意外的耀斑  插圖:KATJA KINDBLOM  智利阿爾瑪天文台(Alma Observatory)的天文學家最近有了新發現:一對紅巨星之一的「米拉(Mira)」表面迸發出了巨大的耀斑。這顆恆星的壽命即將終結,因此,它能爆發出耀斑,實屬意外。

  鮮艷的撞擊坑  供圖:美國宇航局/噴氣推進實驗室/亞利桑那大學  在這張經過色彩增強的火星沉積岩層照片中,一個撞擊坑格外顯眼。研究人員認為,幾十億年前,這裡可能是一個湖泊,而且該區域也曾是「好奇號」火星車預計著陸地點之一。

  坑坑窪窪  「卡西尼號」探測器給土衛五拍攝的這張照片中,撞擊坑十分明顯。土衛五是土星第二大衛星,僅次於土衛六。

  群星璀璨  供圖:美國宇航局&歐洲航天局  這張哈勃太空望遠鏡發回的照片拍攝的是圓拱星團(Arches Cluster)。該星團位於銀河系當中,距離地球25000光年,是已知最緻密的星團,囊括有150顆銀河系最亮的恆星。

  星系二合一  供圖:美國宇航局、歐洲航天局、哈勃遺產團隊(太空望遠鏡科學研究所/大學天文研究協會)-歐洲航天局/哈勃協作組織及A. EVANS(弗吉尼亞大學)/美國國家射電天文台/石溪大學  上圖這個繞成麻花一樣的星系是NGC 6240。在該星系中,有兩個超重黑洞正在旋轉著靠近彼此。NGC 6240位於蛇夫座,距離地球約4億光年,是兩個星系融合之後形成的新星系。

  星系核心  供圖:美國宇航局/CXC/美國國家天體物理研究院/F.CotiZelati  據美國宇航局錢德勒X射線天文台觀測,銀河系的中心有一個超重黑洞。由於受黑洞引力影響,距離黑洞3萬多億公里的一顆極磁死星(磁星)會周期性地爆發閃光。

  新月形穀神星  供圖:美國宇航局/噴氣推進實驗室-加州理工學院/加州大學洛杉磯分校/MPS/DLR/IDA  矮行星穀神星是小行星帶中最大的一顆天體,而且與其它相鄰的小行星相比,穀神星異乎尋常的溫暖、多水。美國宇航局「黎明號」飛行器從3月就開始環繞穀神星飛行了。4月30日,飛行器從13500公里的地方拍下了這張照片。

  繁星點點  攝影:美國宇航局、歐洲航天局和哈勃遺產團隊  球狀星團杜鵑座47(47 Tucanae)里有數千顆恆星,其在夜空中的亮度僅次於半人馬座。哈勃望遠鏡拍攝的這張照片中部聚集了大量白矮星,它們正在向星團外圍遷移。

  星系特寫  供圖:歐洲南方天文台、歐洲航天局/哈勃太空望遠鏡、美國宇航局  橢圓星系NGC 5128(又名半人馬座A),在黑色天鵝絨般的背景中散發出魅惑的光芒。該星系非常龐大,距離地球1200萬光年,是此類星系中距離地球最近的一個。

  太陽耀斑  攝影:美國宇航局/太陽動力學天文台/WIESSINGER  5月5日,太陽表面迸發出一個閃亮的耀斑。美國宇航局太陽動力學天文台拍攝到了上面這一系列圖像。最左側是可見光下的畫面,其餘幾張圖像則是以幾種波長的強紫外光拍攝的。

  傾斜的星系  攝影:歐洲航天局/哈勃&美國宇航局  畫面上這個顛倒的星系是NGC 949,距離地球約3000萬光年。儘管研究者們十分確定這個星系就是某種盤狀星系,但由於該星系傾斜著,因此他們很難確定其確切的形狀。

  3D穀神星  攝影:美國宇航局/噴氣推進實驗室-加州理工學院/加州大學洛杉磯分校//MPS/DLR/IDA/PSI  千萬別慌,你的屏幕可沒壞!這張偏移的圖像其實是矮行星穀神星的一副紅藍3D圖像,有3D眼鏡的小夥伴們快拿出來試試吧!穀神星位於火星和木星之間,由於其地表之下可能存在大量水冰,因此,引起了科學家們的關注。

  迷你土衛一  攝影:美國宇航局/噴氣動力實驗室/太空科學研究所  看圖片左上角,作為土星52顆衛星之一的土衛一,其表面寬約130公里的撞擊坑讓人不禁想起《星球大戰》里的「死星」。如果你仔細看,在畫面右部那個較粗的星環旁邊,還有一個幾乎看不到的小亮點,那就是土衛十五。

  淡定、淡定  供圖:美國宇航局太陽動力學天文台  美國宇航局太陽動力學天文台拍攝的這張照片中,太陽表面迸發出了一個太陽耀斑。太陽耀斑的許多物質會重新跌落回太陽,但是,當某些物質逃逸到太空並襲擊地球時,其碎片會對我們的電氣系統造成嚴重破壞。

  水星的色彩  攝影:美國宇航局/美國約翰霍普金斯大學應用物理實驗室/華盛頓卡內基研究所  美國宇航局「信使號」水星探測任務收集了水星數百幅彩色圖案,以備分析。上圖這張圖片上有三個撞擊坑。撞擊坑的邊緣顯示為藍色,表明形成藍色的物質只能反射相對較少的光線。

  撕裂行星  攝影:X射線圖像:美國宇航局/錢德拉X射線天文台/Iasf Palermo/M.Del Santo等;  光學圖像:美國宇航局/美國太空望遠鏡科學研究所  研究人員稱,銀河系邊緣的一顆白矮星與一顆外行星的距離太過接近,甚至可能將後者撕裂開來。儘管白矮星與地球的體積差不多,但其引力甚至高達太陽引力的10000倍!

  土星反照  攝影:美國宇航局/噴氣動力實驗室-加州理工學院/美國太空科學研究所  土星反射的太陽光照亮了土衛一(右上)。這種現象名為「土星反照」,不過通常情況下光線都很昏暗。研究人員將其亮度提高到了土星星環的2.5倍,才得到了這張圖像。

  彩色照片  供圖:美國宇航局/美國約翰霍普金斯大學應用物理學實驗室/西南研究所  上圖看起來一點不起眼,對吧?然而,那兩塊米黃色的斑點其實是冥王星(右側)和冥衛一。這是人類為冥王星拍攝的第一幅彩色照片,其意義自然不言而喻。美國宇航局的「新視野號(New Horizons)」拍攝這張照片時距離冥王星約7100萬英里。

  星光燦爛  攝影:歐洲南方天文台/數字化巡天2  4月8日,歐洲南方天文台發布了這張照片。畫面中布滿了點點星光,而右上部則是一顆年輕的恆星MWC 480。

  猶抱琵琶半遮面  攝影:GERNOT MEISER, TWAN  2015年4月4日的月食期間,美麗的月亮羞紅了臉。上圖拍攝於內華達州火焰谷(Valley of Fire)國家公園。此次月食是本世紀最短的一次,總共僅持續了9到12分鐘。下次月食將出現在2015年9月28日。

  宇宙飛絮  攝影:NASA, ESA, SwRI, JHU/APL, New Horizons KBO Search Team  美國國家宇航局正讓哈勃太空望遠鏡尋找一個合適的目標,以供新視野號宇宙飛船在2015年秋天實施近飛探測。新世界號將會勘測矮行星冥王星的表面和大氣,並且有望勘測位於柯伊伯帶的一些目標(圖中用圓圈標記)。柯伊伯帶是一個由冰質天體構成的盤狀區域,位於海王星軌道以外。冥王星是柯伊伯帶內比較有名的一個目標。

  暗物質碰撞  X射線成像:美國宇航局/CXC/瑞士洛桑聯邦理工學院/D.Harvey &美國宇航局/英國杜倫大學  光學/透鏡成像:美國宇航局、歐洲航天局、D. Harvey(瑞士洛桑聯邦理工學院)、R. Massey(英國杜倫大學)  別看上圖貌不驚人,那可是72個星系團相互碰撞的壯觀場景!這張圖是由X射線成像結果與可見光成像結果相結合之後的產物,儘管其貌不揚,但研究人員卻能用它來研究暗物質之間相互作用的機理。

  宇宙標尺  供圖:美國宇航局&歐洲航天局  閃爍的螺旋星系NGC 3021可是宇宙之中頗具規模的一把「標尺」,因為該星系中包含著造父變星(Cepheid)。造父變星的亮度會出現閃爍,通過測量這種閃爍,天文學家們就能計算出地球與該星系之間的距離了。

  壯觀日食  攝影:歐洲航天局/Proba-2衛星  一顆微型衛星恰好處在完美的位置,拍下了日全食最光輝的一刻。這顆衛星使用強大的紫外光光學組件,拍攝下了月球經過太陽那一刻的完整畫面。照片中,我們甚至能看到熾熱的日冕在太陽表面閃耀。

  幽靈般的極光  攝影:美國宇航局地球觀測站  當北極光橫掃北美洲之時,熟悉的城市燈光與極光交相輝映,形成了這幅詭異的畫面。北極光通常都是綠色和粉色,但是,如果用軌道衛星上的特殊儀器觀測,這種短暫的光線看起來彷彿是一縷輕煙。

  太陽風暴  攝影:Sebastian Saarloos  強勁的太陽風暴猛烈地襲擊了地球磁場,產生的炫美極光照亮了全世界的夜空。上圖中,來自北方的光芒照耀著阿拉斯加州唐納利小溪(Donnelly Creek),天空中呈現出霓虹般的綠色。

  恆星鬥豔  供圖:歐洲南方天文台  恆星團、氣體星雲和恆星溫床,這張Ara OB1星協的局部照片中囊括了上述一切。圖中部明亮的點是疏散星團NGC 6193。其明亮的光芒照耀著右側的邊緣星雲(Rim nebula)。(星協,stellar association,指相互之間有物理聯繫的恆星群,譯者注。)

  惡劣地形  供圖:美國宇航局噴氣推進實驗室、亞利桑那大學  圖上所示的這片高低不平的火星地區,距離Andy Weir在《火星人》科幻小說中描寫的Ares 3著陸地點很近。Weir在書中描述該地區時,稱其平整而光滑,但現實中,任何人開車經過此地,恐怕都會叫苦連天。

  天空中的虹膜  X射線圖像:美國宇航局/CXC/RIKEN/D.TAKEI等人;  光學圖像:美國宇航局/空間望遠鏡科學研究所;  無線電圖像:美國國家射電天文台/射電望遠鏡巨陣  一顆白矮星表面發生了熱核爆炸,噴射出來的氣體和碎屑在太空中形成了眼睛虹膜的形狀。三架望遠鏡都拍攝到了這場微型超新星爆炸的過程。在這張合成圖中,藍色為X射線,黃色為光學數據,粉色則是無線電波。

  冰「脖子」?  供圖:歐洲航天局/羅塞塔號/MPS FOR OSIRIS TEAM MPS/UPD/LAM/國際宇宙航行學會/SSO/INTA/UPM/DASP/IDA  羅塞塔號——讓「菲萊號」著陸器不怎麼穩固地降落在一顆彗星上的那個傢伙,發回了這張照片。照片是彗星的局部,看上去像是「脖子」,連接著彗星的兩個部分,而那片帶點藍色的區域可能包含著混雜著塵埃的冰。

  冷熱交替  本圖由錢德勒X射線天文望遠鏡拍攝:X射線波段:美國宇航局/CXC/密歇根州立大學/M.Voit;光學波段:美國宇航局/空間望遠鏡科學研究所&DSS;H-alpha波段:Carnegie Obs./Magellan/W.Baade Telescope  在一種名為「宇宙沉澱(cosmic precipitation)」的循環迴路中,Abell 2597星系團中正在經歷著冷熱交替。較冷的氣體雲團會跌入星系團中心的超重黑洞之中,而從黑洞中噴射出來的物質又會反過來使氣團變熱。這種蹺蹺板一樣的溫度變化控制著某些特定星系的增長。

  宇宙透鏡  供圖:美國宇航局、歐洲航天局;L. Bradley(美國約翰霍普金斯大學);R. Bouwens(加州大學聖克魯茲分校);H. Ford(美國約翰霍普金斯大學);G. Illingworth(加州大學聖克魯茲分校)  在哈勃太空望遠鏡拍攝的這張照片中,星系團Abell 1689向外散發出幽幽的光芒。這類塞滿了大大小小各類星系的星系團質量巨大,甚至能讓光線發生彎曲。  如果更遠天體的光線經過,星系團就會放大其視亮度(apparent brightness),使地球上的觀測者們能更清晰地觀測遠處的天體。(視亮度,天文學名詞,指的是恆星輻射的能量到達觀察者時單位面積的能量,譯者注。)

  混亂的「銀盤」  供圖:皇家科學院  每隔2.5億年,我們的太陽系就會懶洋洋地圍繞著上圖中的銀河系盤面(簡稱銀盤)公轉一周,不過,它公轉的路線卻並不規則,太陽每隔3000萬年就會從銀盤中鑽進鑽出一次。  紐約大學的生物學家Michael Rampino推斷,太陽系的這一運行過程可能與地球上的物種大滅絕相關,比如6500萬年前,地球上除了鳥類的所有恐龍都滅絕了。除此之外,彗星撞擊地球也是科學家們用以解釋這類大滅絕的一種說法。  奧爾特星雲(Oort cloud)位於太陽系邊緣,布滿許多殘餘物質。如果有恆星掠過奧爾特星雲,就會驅使彗星飛向地球。生物學家Rampino現在認為,每當太陽系穿越銀盤,暗物質就會擾動奧爾特星雲。

  黑洞的黑暗嚮導  供圖:美國宇航局/CXC/M.Weiss  每一個大型星系中心都存在著一個黑洞,而研究人員現在認為,這顆「黑心」是由周圍的暗物質雲團形成的。天文學家通過觀測橢圓星系(elliptical galaxy)才發現了二者之間的關係。橢圓星系,是若干小型星系合併而成的,呈橄欖球形狀,其中包含著幾個星系中所有的暗物質。  至於暗物質是如何引導這些黑洞不斷成長的,目前尚不清楚,不過新的發現表明,某個星系中的暗物質越多,黑洞也會越大。

  短暫的聯絡  供圖:美國宇航局  卡西尼號探測器拍攝的這張照片中,左上角白色的就是土星星環,徘徊在其下方的是土星的一顆衛星——土衛十。極其微弱的引力將土星星環和土衛十連結在了一起。

  太空笑臉  供圖:美國宇航局/歐洲航天局/噴氣推進實驗室-加州理工  在這張由美國宇航局、歐洲航天局哈勃太空望遠鏡拍攝的照片中,一個星系團彷彿一張笑臉,正對著地球微笑。這張笑臉中的雙眼其實是兩個非常明亮的星系——SDSS J1038+4849,而彎彎的弧線則是由強烈的引力透鏡效應產生的。  當宇宙中的某個天體恰好處於另外一個天體的前面時,前面的這個天體產生的引力就會充當一枚透鏡,將後面天體發出的光線扭曲、放大。

  水星撞擊坑  供圖:美國宇航局/約翰·霍普金斯大學應用物理學實驗室/華盛頓卡內基研究所  在這張由美國宇航局信使號(Messenger)探測器拍攝的照片中,水星表面上這個寬約20公里的撞擊坑酷似一隻不祥的眼睛。  這張照片公布時間為2月11日。從畫面中可以看出水星撞擊坑十分複雜,其它較小的撞擊坑形狀都很簡單,且呈碗型,而水星上的撞擊坑則既有階地,又有山峰。  撞擊坑西南部邊緣的白色小點是撞擊發生時形成的大卵石,其中最大的一顆直徑約有180米。

  太陽暗條  供圖:美國宇航局/太陽動力學天文台  2月10日,美國宇航局太陽動力學天文台拍攝到了這張照片,畫面中,太陽下半部出現了一條彎彎曲曲的暗條。  事實上,這條暗紋是日冕(太陽的大氣層)中懸浮的較冷物質。如果拉伸開來,這根暗條將長達857000公里,比67個地球並排起來的長度還要長。  這種暗條在消失之前要麼會一直安靜地懸浮著,要麼就會爆發成為日冕物質拋射(coronal mass ejection),此類太陽風暴會衝擊地球上的無線電通訊。

  星光啟示錄  供圖:歐洲南方天文台/VVV Consortium/D. Minniti  漫天閃爍的星光襯托著右側的三葉星雲(Trifid Nebula)。這幅圖像是由歐洲南方天文台對我們自己所在的銀河系進行觀測的過程中,用紅外光拍攝下來的。  在以可見光或紫外光拍攝的畫面中,銀河系通常都是由許多星星和氣體組成的一團紫色不透明物體,但是,這張畫面卻讓科學家們發現了兩顆之前未知的造父變星(Cepheid variable star)。這種脈衝星能發出宇宙尺度的光線,從而讓天文學家們可以計算出宇宙中天體之間的距離。

  磁性寫真  供圖:太陽動力學天文台/美國宇航局  太陽內部的磁場會放射出許多猛烈而又美麗的景象。例如,日冕物質拋射如果到達地球,就會引發壯觀的極光。  在這張最近由美國宇航局戈達德太空飛行中心發布的圖像中,太陽周圍繞進繞出的磁感線(上圖中的細線)是用電腦模擬出來的。

  碰撞的螺旋  供圖:歐洲航天局、美國宇航局,感謝:A. Gal-Yam(以色列魏茨曼科學研究所)  哈勃太空望遠鏡拍到的這幅畫面中,我們宇宙中的鄰居螺旋星雲NGC 7714剛剛遭受了重創。與許多其它螺旋星雲不同的是,NGC 7714彎曲得變了形,並被一層朦朧的金色光芒覆蓋著。NGC 7714為什麼會看起來那麼不平衡呢?唯一解釋得通的原因就是,NGC 7714與一個較小的星系發生了碰撞——就像是太空中的「汽車刮蹭小事故」。

  鳥瞰火星  供圖:美國宇航局/噴氣推進實驗室-加州理工/亞利桑那大學  似乎是要提醒我們距離火星車有多遠一樣,美國宇航局火星勘測軌道飛行器拍下了這張鳥瞰圖。圖中,好奇號(圖中心)變成了沙漠海洋中一個小小的灰藍色方塊,它正停在夏普山(Mount Sharp)山麓的Pahrump Hills附近。
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