哈勃經典照片：數百萬恆星構成宇宙噴泉(圖)

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哈勃經典照片：數百萬恆星構成宇宙噴泉(圖)http://www.sina.com.cn2009年12月31日00:29新浪科技科學探索_科技時代_新浪網

　　新浪科技訊北京時間12月31日消息據外國媒體報道，2009年雖即將過去，但人類對太空的探索並不會因此停止。自1990年發射以來，美國宇航局「哈勃」太空望遠鏡已成為天文史上最重要的儀器，不斷帶給我們驚喜，呈現茫茫宇宙不為人知的一面。對於天文愛好者而言，最激動的時刻莫過於欣賞彷彿讓人身臨其境的宇宙照片。以下即是美宇航局公開的「哈勃」太空望遠鏡捕捉的25張經典宇宙照片。

　　1.五彩蒼穹

五彩蒼穹

　　這個壯觀的行星狀星雲「NGC 2818」包含了一顆被趕到星際空間的恆星的外層。在此圖中，處於中心位置的恆星不斷拋射燃料，用以維持中心地帶的核反應，與行星狀星雲周圍的發光氣體一同構成了「眾星捧月」之狀。這張照片攝於2008年11月，「哈勃」太空望遠鏡利用廣角行星相機2捕捉到這一罕見一幕。圖中的各種顏色表示來自NGC 2818行星狀星雲的各種噴射物：紅色代表氮氣，綠色代表氣體，藍色代表氧氣。

　　2.狂躁銀河系中心

狂躁銀河系中心

　　這是一張銀河系中心的彩色紅外合成圖，展現了新的超大質量恆星以及圍繞周圍300光年距離核心處旋轉的熾熱電離氣體複雜結構的最新細節。合成圖將「哈勃」太空望遠鏡的近紅外相機和多目標分光儀(NICMOS)拍攝的照片與以前「斯皮策」太空望遠鏡捕捉的彩色照片組合在一起，生成迄今銀河系中心最清晰的紅外照片。在可見光下，銀河系核心區域因塵雲而顯得十分模糊，但紅外光仍穿透了層層迷霧。在這一距離下——距地球2.6萬光年，「哈勃」太空望遠鏡揭示了大小只是太陽系二十分之一的天體的驚人細節。

　　3.四星穿越

四星穿越

　　2009年2月24日，「哈勃」太空望遠鏡拍到土星的四顆衛星從土星前面經過的壯觀照片。從這個角度看，橙黃色衛星土衛六在土星北極表面投下了巨大的陰影，而在環面附近，處於左側的土衛一則在土星赤道雲霧瀰漫的頂部投下了更小的陰影。再往左側，土星盤面附近，是更為明亮的衛星土衛四和更為昏暗的衛星土衛二。這長照片是「哈勃」太空望遠鏡用廣角行星相機2拍攝的，當時土星距地球大概7.75億英里(約合12.5億公里)。

　　4.「天籟之橋」

「天籟之橋」

　　UGC 8335是兩個糾纏在一起的螺旋星系。這種相互作用通過一個「物質橋樑」將兩個星系統一起來，從天體的外層部分猛拉兩個由氣體和恆星構成的彎彎曲曲的尾巴。兩個星系的中心都展現出一個個塵埃帶。UGC 8335位於大熊星座內，距離地球大約4億光年，為阿普《特殊星系圖集》中的第238個星系。

　　5.瓣狀星雲

瓣狀星雲　　在這組用「巡天先進相機」拍到的照片中，「哈勃」太空望遠鏡於2005年初捕捉到「回力棒星雲」(Boomerang Nebula)的分散光。這個反射的塵雲和氣體具有兩個近乎對稱的「物質波瓣」，正從位於中央的恆星噴射而出。每個「波瓣」的長度都達到近一光年，而總長則是距離太陽最近的鄰居——阿爾法半人馬座——長度的一半。阿爾法半人馬座距太陽大概4光年，回力棒星雲距地球5000光年遠。「哈勃」太空望遠鏡的高清照片可以解析同中央恆星極為接近的「回力棒星雲」的圖案和漣漪。從地面是看不見這顆恆星的。

　　6.「創造之柱」

「創造之柱」

　　此圖是美宇航局「哈勃」太空望遠鏡拍攝的可見光和紅外光照片，顯示了恆星在混沌的「船底座星雲」中誕生的畫面。船底座星雲由氣體和塵埃構成，位於船底座以南，距離地球7500光年。在這張圖中，一個3光年長的柱子頂部沐浴在照片頂部附近熾熱、超大質量恆星散發的光芒中。來自這些恆星的熾熱輻射和強風(帶電粒子流)正在形成柱狀物，使得新恆星在其中形成。

　　我們可以看到，氣體和塵埃流從柱狀結構頂部不斷流動，棲身於這個稠密結構的是剛剛形成的恆星。它們之所以在此圖中看不到，是因為被氣體與塵埃層所覆蓋。雖然恆星本身看不見的，但其中一顆仍提供了存在的證據。稀薄的物質在柱狀物中心黑色邊緣左側和右側來回移動，它們是年輕恆星產生的噴射物的一部分。再往遠處，我們可以在右側看到噴射流，由一組組薄雲所構成。在噴射物右側相似的距離，可以看見一些小塊薄雲。據天文學家估計，噴射物以每小時85萬英里(約合每小時137萬公里)的速度高速移動。噴射物的總長大概是10光年。

　　7.相擁星系

相擁星系

　　「VV 705」或「馬卡林848」(Markarian 848)由兩個看似擁抱在一起的星系構成。兩個由氣體和恆星構成的長而彎曲的手臂從中心區域伸出，每一個都有兩個核心。一條以順時針方向彎曲的手臂伸向此圖的頂部，形成了U形彎，並與另一條從下面以逆時針方向彎曲的手臂交錯在一起。兩個核心之間的距離為1.6萬光年，據認為正在合併中。「馬卡林848」位於牧夫星座內，距離地球大概5.5億光年遠。

　　8.璀璨星光

璀璨星光

　　這是半人馬座歐米伽球狀星團與兩百萬顆恆星的光芒交相輝映的壯觀景象。整個星團包括1000萬顆恆星，是圍繞銀河系旋轉的200個球狀星團中數量最多、質量最大的球狀星團之一。半人馬座歐米伽球狀星團距離地球1.7萬光年遠。這張照片是在2002年6月拍攝的。

　　9.完美圓盤

完美圓盤

　　「梅西耶104」(Messier 104)或闊邊帽星系(Sombrero galaxy)具有璀璨的球根狀核心，被稠密的塵埃帶所包圍，構成了整個星系的螺旋狀結構。正如從地球上看到的情況，闊邊帽星系向側面翹起。我們可以從相對於這個螺旋狀星系的赤道平面以北6度欣賞。在+8這一相對明亮的星等下，闊邊帽星系剛好在肉眼的能見度極限之外，但使用小型望遠鏡可輕易看到。它處於室女座星系團最南端，是這一系統(相當於8000億個太陽)中質量最大的天體之一。

　　闊邊帽星系直徑為5萬光年，距離地球2800萬光年。X射線噴射物表明，有物質落在其緊湊的核心地帶，那裡有一個質量相當於10億個太陽的黑洞。在19世紀，天文學家認為闊邊帽星系只是一個發光氣體圍繞年輕恆星的側向盤面，一定程度上可說明太陽系的起源。但是在1912年，天文學家斯萊弗(Slipher)發現這個帽子狀的天體顯然正以每秒700英里(約合每秒1127公里)的速度離地球遠去。這種巨大的速度為「闊邊帽」其實是另一個星系，而宇宙在向四面八方膨脹等事實提供了最早的線索。

　　10.黑色星際雲

黑色星際雲　　美宇航局「哈勃」望遠鏡拍到了黑色星際雲可怕、纖細的卷鬚狀物體，由於昴宿星團中最明亮的恆星之一突然經過，使得黑色星際雲遭到破壞。就像是手電筒的光束照亮山洞的牆壁一樣，這顆恆星將光反射到夾雜著塵埃的黑色氣雲的表面上。這些被稱為反射星雲。

　　11.蝴蝶狀星雲

蝴蝶狀星雲

　　兩個外形很像蝴蝶翅膀的天體結構正在擾動「氣體鍋爐」，將其加熱至超過3.6萬華氏度。氣體以每小時60萬英里的速度將整個空間撕成兩半——這一速度足以讓我們在24分鐘內從地球到達月球。一顆質量曾經是太陽質量5倍的垂死恆星位於這個「鍋爐」的中心地帶。它已向外噴射完了氣體，現正在釋放令拋射物質發光的紫外輻射流。這張照片是由「哈勃」太空望遠鏡用「廣角相機3」(WFC3)拍攝的，行星狀星雲被命名為NGC 6302，位於銀河系的天蠍星座內，大概距離地球3800光年遠。

　　在今年5月的太空梭飛行任務中，美宇航局宇航員給「哈勃」望遠鏡安裝了「廣角相機3」，後者不久即在7月28日以紫外光和可見光拍到NGC 6302行星狀星雲的照片。發光氣體是恆星的外層部分，在大約2200年的漫長過程中不斷向外膨脹。通過從NGC 6302行星狀星雲的氮氣、氧氣、氦氣、氫氣和硫磺中分離排放物的過濾器，科學家製作出這個合成圖。

　　12.暗物質魅影

暗物質魅影

　　一個國際天文學家小組通過「哈勃」太空望遠鏡發現了鬼魅般的暗物質環狀物，這些暗物質形成於很久以前的兩大星系團之間的大碰撞。這是天文學家第一次發現暗物質分布明顯不同於普通物質分布的證據。這張照片顯示的是「哈勃」巡天先進相機捕捉的星系團Cl 0024+17(ZwCl 0024+1652)。從照片上可以看到昏暗、遙遠的背景星系，星系散發的光因星系團Cl 0024+17強大的引力場而彎曲。天文學家通過繪製受干擾光的圖譜，並利用其去推斷暗物質在星系團中的分布情況，發現了這個暗物質環形物。其中一個背景星系是圖中最顯著位置的黃色星系團距離的兩倍，並分成5個不同的弧形部分(呈藍色)。

　　13.五彩迷宮

五彩迷宮

　　代號「IC 4593」的行星系星雲位於武仙星座以北，距離地球大約7000光年，迷宮般的絢麗外形揭示了一顆質量同太陽相仿的瀕死恆星噴射的發光氣體隨時間顯著變化過程。在數千年的漫長歲月中，氣雲不斷向外擴展，行星系星雲也越變越大。來自這顆恆星的紫外光深入到氣體中間，使氫氣和氧氣發出更耀眼的光芒。這張照片是「哈勃」望遠鏡通過廣角行星相機2在2007年2月拍下的。

　　14.「宇宙噴泉」

「宇宙噴泉」

　　這是一個交錯在一起的結構奇特的星系系統，取名為「阿普194」(Arp 194)，由多個星系及向四周延伸10萬光年的恆星、氣體、塵埃等「宇宙噴泉」組成。「阿普194」以北(左側)擁有隨意的、布滿塵埃的螺旋臂、亮藍色恆星形成區以及至少兩個星系核心。這兩個星系核心看上去連在一起，處於合併的早期階段。第三個、也是相對常見的螺旋星系出現在右側附近。「阿普194」星系系統以南(靠下處)則包括了一個大型螺旋星系，該螺旋星系也有自己的藍色恆星形成區。

　　但是，這個星系系統最令人讚嘆不已的部分是從北側延伸出來的藍色物質流。這個「噴泉」含有結構複雜的超級星團，每個超級星團可能又由數十個年輕星團構成。藍色是由令每個星團的光芒相形見絀的熾熱、超大質量恆星產生的。「宇宙噴泉」總共由數百萬個恆星構成。這些年輕星團可能是因位於「阿普194」星系系統北側的星系之間相互作用產生的。星系相互作用中的氣體擠壓可以提高恆星形成速度，在合併系統的恆星形成過程中產生耀眼的爆發。「阿普194」位於仙王座，距離地球大概6億光年遠。

　　15.氣態空腔

氣態空腔

　　這張照片展現了一個稱為「NGC 3324」的恆星形成區內巨大的氣態空腔邊緣。高強度紫外輻射和多個年輕熾熱的恆星散發的恆星風，完美勾畫出發光星雲的奇特外形。位於此圖外側、星雲中央位置的超大質量恆星束使得星雲電離化和空腔被挖空。照片還集中展示了由冰冷氣體和塵埃構成的黑色「高塔」，俯視下面的發光氣體。

　　頂部稠密的氣體抗擊著來自中央恆星的熾熱紫外輻射的「入侵」，生成了一個指向能量流動方向的「高塔」。從NGC 3324內年輕熾熱的恆星中噴射而出的高能輻射，通過不斷緩慢侵蝕星雲壁，賦予其奇特的造型。NGC 3324恆星形成區位於船底座星雲(NGC 3372)的西北角，鎖眼星雲(Keyhole Nebula)和活躍的、不時爆發的海山二星(Eta Carinae)也都處於這個星雲。而整個船底座星雲結構都位於船底座內，距離地球大約7200光年。

　　16. 史蒂芬五胞胎星系

史蒂芬五胞胎星系

　　這張史蒂芬五胞胎星系(Stephan"s Quintet)，即黑克森緊緻星系團(Hickson Compact Group 92)圖片，是用美國宇航局哈勃太空望遠鏡上的新廣角照相機3號拍到的。史蒂芬五胞胎星系就如名字暗示的一樣，由5個星系構成。然而它有點名不副實。研究顯示，成員NGC 7320(右下角)是一個位於另外4個成員前方的星系，該星系與另外幾個成員之間的距離，大約是它到地球的距離的7倍。NGC 7320距離地球大約是4000萬光年。而史蒂芬五胞胎星系裡的其他成員則位於距離地球2.9億光年的飛馬座里。2009年7月和8月，廣角照相機3號觀測到史蒂芬五胞胎星系。

　　17.深空圖

深空圖

　　這張由美國宇航局和歐洲航天局的哈勃太空望遠鏡拍到的深空圖，清晰呈現了螺旋星系NGC 4921和位於它背後浩瀚深空里的眾多星系。該圖是由80張照片合成的，這80張照片是利用黃光和近紅外線濾光器拍到的。

　　18. 紅蜘蛛星雲NGC 6537

紅蜘蛛星雲NGC 6537

　　紅蜘蛛星雲NGC 6537是位於距離地球大約3000光年的人馬座里的一個雙瓣狀星雲，該圖展示的是紅蜘蛛星雲產生的巨大衝擊波。這個溫暖的行星狀星雲里擁有一顆目前已知的最熱恆星，它生成的猛烈的恆星風，促使周圍形成1000億公里高的衝擊波。這些波由超音速振蕩引起，當周圍氣體被快速膨脹的瓣壓縮和加熱時，就會形成衝擊波。振蕩俘獲的原子，會產生在這張圖中可以看到的輻射能。

　　19. 球狀星團半人馬座

球狀星團半人馬座

　　這張圖片顯示的是球狀星團半人馬座(Omega Centauri)里的一小片區域，據稱該星團擁有將近1000萬顆恆星。球狀星團半人馬座里的恆星距離地球大約有1.6萬光年，年齡大約在100億到120億歲之間。該圖裡的大多數恆星呈現淡黃色，跟我們的太陽一樣。這些都是成年恆星，它們通過氫聚變反應發出光芒。到了正常生命周期的最後階段，這些恆星變得更冷，更大。在圖中，那些處於晚年的恆星是橙色斑點，這些恆星在繼續冷卻和膨脹，正在逐步變成紅巨星。這些鮮紅色的恆星比我們太陽的體積大很多倍，它們的氣囊開始脫落。它們噴發出自己的大部分質量，耗盡大部分氫燃料後，這些恆星會呈現出明亮的藍色。這時它們超熱的核上僅覆蓋一層很薄的物質。

　　這些恆星通過融合核子里的氦，拚命延長自己的壽命。在這個階段，它們以紫外線的形式發出大部分光。當氦元素耗盡時，這些恆星就到了生命的盡頭。它們只剩下燒壞的核，這時的它們被稱作白矮星(圖片中昏暗的藍色斑點)。白矮星不再通過核子融合的方式產生能量，在引力的作用下它們縮小成地球大小。在未來的數十億年間，它們會繼續降溫，慢慢變得越來越昏暗，直到變成一堆黑色熔渣。圖片里的所有這些恆星都是鄰居。位於星簇擁擠的中心地帶的任何兩顆恆星之間的平均距離，大約只有三分之一光年，我們的太陽與最近的恆星鄰居——阿爾法人馬星之間的距離，大約是該星簇里兩顆相鄰恆星之間的距離的13倍。

　　雖然這些恆星都擁擠在一起，但是廣角照相機3的清晰度，足以分辨出它們中的每一顆單個恆星。如果有人居住在這種球狀星簇里，他們看到的夜空將充滿繁星，而且亮度大約比地球夜空的亮度高100倍。2009年7月，哈勃太空望遠鏡在紫外線和可見光範圍內觀測到球狀星團半人馬座。

　　20. 星系團Abell S0740

星系團Abell S0740　　美國宇航局哈勃太空望遠鏡拍到的這張圖片，顯示了距離人馬座超過4.5億光年的星系團Abell S0740里的各類星系。巨型橢圓星系ESO 325-G004位於該星系團中心。該星系的質量大約是我們的太陽的1000億倍。哈勃太空望遠鏡觀測到數千個圍繞ESO 325-G004運行的球狀恆星簇。位於該星系遠處的它們呈現點狀，並發出昏暗的光。其他模糊的橢圓星系在該圖中看起來也是一個點。有些明顯有盤狀或環狀結構，這讓它們看起來像個蝴蝶結。它裡面還有幾個螺旋星系。這些星系裡的星光主要分布在盤上和螺旋臂上。該圖是用哈勃科學觀測在2005年1月拍到的圖片和1年後進行的哈勃遺產觀測(Hubble Heritage observations)拍到的圖片製成的三色合成圖。哈勃太空望遠鏡上的高級巡天照相機使用的濾光儀，分離了藍光、紅光和紅外線。　21. 恆星育兒室

恆星育兒室

　　這張圖是有史以來拍到的位於我們銀河系附近的劍魚座30號星雲 (30 Doradus Nebula)里最大的恆星育兒室的最詳細圖片。這個龐大的年輕恆星群被稱作R136，它只有幾百萬歲，位於劍魚座30號星雲(大麥哲倫星系裡一個迅速誕生恆星的區域)里。大麥哲倫星系是一個距離地球大約17萬光年的銀河系的附庸星系。大部分像鑽石一樣的冰冷的藍色恆星，都是已知最龐大的恆星。它們中的一些，其質量比我們的太陽大100多倍。哈勃太空望遠鏡在2009年10月20日到27日拍到的這張圖片，橫跨大約100光年的空間。

　　22. NGC 4522星系圖

NGC 4522星系圖

　　哈勃太空望遠鏡的高級巡天照相機最近在室女座星系團里拍到這張NGC 4522星系圖。在背景上的很多其他遙遠星系的點綴下，NGC 4522給人留下的印象是，它正在迅速分散開來。在被稱作「撞擊壓力剝離(ram pressure stripping)」的現象的影響下，該星系在以每小時1000萬公里的速度從噴發X光的炙熱氣體中飛速穿過時，它會不斷改變形狀，並導致它自己擁有的氣體與它脫離。NGC 4522距離地球大約有6000萬光年。

　　23. 星團Pismis 24

星團Pismis 24

　　星團Pismis 24位於與地面呈1度角的天蠍座里的發射星雲NGC 6357的中心區域。該星雲里的部分物質被Pismis 24里最年輕的重恆星電離。炙熱恆星發出的強紫外線，使該星團周圍的氣體溫度升高，在NGC 6357里生成一個大氣泡。這些周圍氣體雲團的出現，使探索該區域變得更加困難。獲得「銀河恆星大塊頭」稱號的最佳候選人之一是Pismis 24-1，它是一顆年輕恆星，位於小疏散星團Pismis 24的中心(這張由哈勃太空望遠鏡拍到的圖片里的明亮恆星)，距離地球大約有8000光年。據悉，Pismis 24-1的質量大得令人難以置信，它的質量是太陽質量的200到300倍。最近美國宇航局和歐洲航天局利用哈勃太空望遠鏡對這顆恆星進行觀測，發現Pismis 24-1由兩顆恆星組成，每顆恆星的質量大約是太陽質量的100倍。

　　24.宇航員拍到的哈勃

宇航員拍到的哈勃

　　在STS-125 任務期間，「亞特蘭蒂斯」號太空梭與哈勃太空望遠鏡對接長達一周時間，2009年5月19日任務結束後，兩艘飛船在進行相對位移的過程中，「亞特蘭蒂斯」號的機組成員拍到這張位於地球上空的哈勃太空望遠鏡照片。在那一周，宇航員執行了5次太空行走，對哈勃太空望遠鏡進行最後一次維修。

　　25.最深遠的宇宙可見光圖

最深遠的宇宙可見光圖

　　2004年，哈勃太空望遠鏡拍攝到的最深遠的宇宙可見光圖，現在它利用嶄新的照相機，正在對相同區域進行更加深入的觀測。2009年8月底，在為17.3萬秒的曝光時間做準備的4天里，HUDF09小組利用廣角照相機3拍到的這張圖片，是有史以來在近紅外線範圍內拍到的最深遠的宇宙圖。幾乎該圖裡的每一個斑點和每一線光都是一個由數十億顆恆星構成的星系。該圖中最昏暗、最紅的天體是在宇宙大爆炸發生6億年後形成的星系。以前從沒見過這麼久遠的星系。該圖拍攝的區域跟2004年的哈勃超深空圖拍到的區域一樣。寬度相當於光一分鐘運行的距離。(孝文)

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