哈勃經典照片：數百萬恆星構成宇宙噴泉(一）（圖）

2009-12-31 01:46 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、纖細的捲鬚狀物體，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彷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、佈滿塵埃的螺旋臂、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。