哈勃經(jīng)典照片：數(shù)百萬恒星構(gòu)成宇宙噴泉(圖)

　　新浪科技訊 北京時間12月31日消息 據(jù)外國媒體報道，2009年雖即將過去，但人類對太空的探索并不會因此停止。自1990年發(fā)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(xiàn)茫茫宇宙不為人知的一面。對于天文愛好者而言，最激動的時刻莫過于欣賞仿佛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(jīng)典宇宙照片。

　　1.五彩蒼穹

　　這個壯觀的行星狀星云“NGC 2818”包含了一顆被趕到星際空間的恒星的外層。在此圖中，處于中心位置的恒星不斷拋射燃料，用以維持中心地帶的核反應(yīng)，與行星狀星云周圍的發(fā)光氣體一同構(gòu)成了“眾星捧月”之狀。這張照片攝于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行星狀星云的各種噴射物：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

　　這是一張銀河系中心的彩色紅外合成圖，展現(xiàn)了新的超大質(zhì)量恒星以及圍繞周圍300光年距離核心處旋轉(zhuǎn)的熾熱電離氣體復(fù)雜結(jié)構(gòu)的最新細節(jié)。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(qū)域因塵云而顯得十分模糊，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(jié)。

　　3.四星穿越

　　2009年2月24日，“哈勃”太空望遠鏡拍到土星的四顆衛(wèi)星從土星前面經(jīng)過的壯觀照片。從這個角度看，橙黃色衛(wèi)星土衛(wèi)六在土星北極表面投下了巨大的陰影，而在環(huán)面附近，處于左側(cè)的土衛(wèi)一則在土星赤道云霧彌漫的頂部投下了更小的陰影。再往左側(cè)，土星盤面附近，是更為明亮的衛(wèi)星土衛(wèi)四和更為昏暗的衛(wèi)星土衛(wèi)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”

　　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(zhì)橋梁”將兩個星系統(tǒng)一起來，從天體的外層部分猛拉兩個由氣體和恒星構(gòu)成的彎彎曲曲的尾巴。兩個星系的中心都展現(xiàn)出一個個塵埃帶。UGC 8335位于大熊星座內(nèi)，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.瓣狀星云

　　6.“創(chuàng)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，顯示了恒星在混沌的“船底座星云”中誕生的畫面。船底座星云由氣體和塵埃構(gòu)成，位于船底座以南，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(zhì)量恒星散發(fā)的光芒中。來自這些恒星的熾熱輻射和強風(帶電粒子流)正在形成柱狀物，使得新恒星在其中形成。

　　我們可以看到，氣體和塵埃流從柱狀結(jié)構(gòu)頂部不斷流動，棲身于這個稠密結(jié)構(gòu)的是剛剛形成的恒星。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。雖然恒星本身看不見的，但其中一顆仍提供了存在的證據(jù)。稀薄的物質(zhì)在柱狀物中心黑色邊緣左側(cè)和右側(cè)來回移動，它們是年輕恒星產(chǎn)生的噴射物的一部分。再往遠處，我們可以在右側(cè)看到噴射流，由一組組薄云所構(gòu)成。在噴射物右側(cè)相似的距離，可以看見一些小塊薄云。據(jù)天文學(xué)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

　　“VV 705”或“馬卡林848”(Markarian 848)由兩個看似擁抱在一起的星系構(gòu)成。兩個由氣體和恒星構(gòu)成的長而彎曲的手臂從中心區(qū)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，并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(jù)認為正在合并中。“馬卡林848”位于牧夫星座內(nèi)，距離地球大概5.5億光年遠。

　　8.璀璨星光

　　這是半人馬座歐米伽球狀星團與兩百萬顆恒星的光芒交相輝映的壯觀景象。整個星團包括1000萬顆恒星，是圍繞銀河系旋轉(zhuǎn)的200個球狀星團中數(shù)量最多、質(zhì)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

　　“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(gòu)成了整個星系的螺旋狀結(jié)構(gòu)。正如從地球上看到的情況，闊邊帽星系向側(cè)面翹起。我們可以從相對于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。它處于室女座星系團最南端，是這一系統(tǒng)(相當于8000億個太陽)中質(zhì)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(zhì)落在其緊湊的核心地帶，那里有一個質(zhì)量相當于10億個太陽的黑洞。在19世紀，天文學(xué)家認為闊邊帽星系只是一個發(fā)光氣體圍繞年輕恒星的側(cè)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(xué)家斯萊弗(Slipher)發(fā)現(xiàn)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.黑色星際云

　　11.蝴蝶狀星云

　　兩個外形很像蝴蝶翅膀的天體結(jié)構(gòu)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(nèi)從地球到達月球。一顆質(zhì)量曾經(jīng)是太陽質(zhì)量5倍的垂死恒星位于這個“鍋爐”的中心地帶。它已向外噴射完了氣體，現(xiàn)正在釋放令拋射物質(zhì)發(fā)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，行星狀星云被命名為NGC 6302，位于銀河系的天蝎星座內(nèi)，大概距離地球3800光年遠。

　　在今年5月的航天飛機飛行任務(wù)中，美宇航局宇航員給“哈勃”望遠鏡安裝了“廣角相機3”，后者不久即在7月28日以紫外光和可見光拍到NGC 6302行星狀星云的照片。發(fā)光氣體是恒星的外層部分，在大約2200年的漫長過程中不斷向外膨脹。通過從NGC 6302行星狀星云的氮氣、氧氣、氦氣、氫氣和硫磺中分離排放物的過濾器，科學(xué)家制作出這個合成圖。

　　12.暗物質(zhì)魅影

　　一個國際天文學(xué)家小組通過“哈勃”太空望遠鏡發(fā)現(xiàn)了鬼魅般的暗物質(zhì)環(huán)狀物，這些暗物質(zhì)形成于很久以前的兩大星系團之間的大碰撞。這是天文學(xué)家第一次發(fā)現(xiàn)暗物質(zhì)分布明顯不同于普通物質(zhì)分布的證據(jù)。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(fā)的光因星系團Cl 0024+17強大的引力場而彎曲。天文學(xué)家通過繪制受干擾光的圖譜，并利用其去推斷暗物質(zhì)在星系團中的分布情況，發(fā)現(xiàn)了這個暗物質(zhì)環(huán)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，并分成5個不同的弧形部分(呈藍色)。

　　13.五彩迷宮

　　代號“IC 4593”的行星系星云位于武仙星座以北，距離地球大約7000光年，迷宮般的絢麗外形揭示了一顆質(zhì)量同太陽相仿的瀕死恒星噴射的發(fā)光氣體隨時間顯著變化過程。在數(shù)千年的漫長歲月中，氣云不斷向外擴展，行星系星云也越變越大。來自這顆恒星的紫外光深入到氣體中間，使氫氣和氧氣發(fā)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”

　　這是一個交錯在一起的結(jié)構(gòu)奇特的星系系統(tǒng)，取名為“阿普194”(Arp 194)，由多個星系及向四周延伸10萬光年的恒星、氣體、塵埃等“宇宙噴泉”組成。“阿普194”以北(左側(cè))擁有隨意的、布滿塵埃的螺旋臂、亮藍色恒星形成區(qū)以及至少兩個星系核心。這兩個星系核心看上去連在一起，處于合并的早期階段。第三個、也是相對常見的螺旋星系出現(xiàn)在右側(cè)附近。“阿普194”星系系統(tǒng)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恒星形成區(qū)。

　　但是，這個星系系統(tǒng)最令人贊嘆不已的部分是從北側(cè)延伸出來的藍色物質(zhì)流。這個“噴泉”含有結(jié)構(gòu)復(fù)雜的超級星團，每個超級星團可能又由數(shù)十個年輕星團構(gòu)成。藍色是由令每個星團的光芒相形見絀的熾熱、超大質(zhì)量恒星產(chǎn)生的。“宇宙噴泉”總共由數(shù)百萬個恒星構(gòu)成。這些年輕星團可能是因位于“阿普194”星系系統(tǒng)北側(cè)的星系之間相互作用產(chǎn)生的。星系相互作用中的氣體擠壓可以提高恒星形成速度，在合并系統(tǒng)的恒星形成過程中產(chǎn)生耀眼的爆發(fā)。“阿普194”位于仙王座，距離地球大概6億光年遠。

　　15.氣態(tài)空腔

　　這張照片展現(xiàn)了一個稱為“NGC 3324”的恒星形成區(qū)內(nèi)巨大的氣態(tài)空腔邊緣。高強度紫外輻射和多個年輕熾熱的恒星散發(fā)的恒星風，完美勾畫出發(fā)光星云的奇特外形。位于此圖外側(cè)、星云中央位置的超大質(zhì)量恒星束使得星云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(gòu)成的黑色“高塔”，俯視下面的發(fā)光氣體。

　　16. 史蒂芬五胞胎星系

　　這張史蒂芬五胞胎星系(Stephan's Quintet)，即黑克森緊致星系團(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(gòu)成。然而它有點名不副實。研究顯示，成員NGC 7320(右下角)是一個位于另外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里的其他成員則位于距離地球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

　　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(xiàn)了螺旋星系NGC 4921和位于它背后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. 紅蜘蛛星云NGC 6537

　　紅蜘蛛星云NGC 6537是位于距離地球大約3000光年的人馬座里的一個雙瓣狀星云，該圖展示的是紅蜘蛛星云產(chǎn)生的巨大沖擊波。這個溫暖的行星狀星云里擁有一顆目前已知的最熱恒星，它生成的猛烈的恒星風，促使周圍形成1000億公里高的沖擊波。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，就會形成沖擊波。振蕩俘獲的原子，會產(chǎn)生在這張圖中可以看到的輻射能。

　　19. 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(qū)域，據(jù)稱該星團擁有將近1000萬顆恒星。球狀星團半人馬座里的恒星距離地球大約有1.6萬光年，年齡大約在100億到120億歲之間。該圖里的大多數(shù)恒星呈現(xiàn)淡黃色，跟我們的太陽一樣。這些都是成年恒星，它們通過氫聚變反應(yīng)發(fā)出光芒。到了正常生命周期的最后階段，這些恒星變得更冷，更大。在圖中，那些處于晚年的恒星是橙色斑點，這些恒星在繼續(xù)冷卻和膨脹，正在逐步變成紅巨星。這些鮮紅色的恒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(fā)出自己的大部分質(zhì)量，耗盡大部分氫燃料后，這些恒星會呈現(xiàn)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(zhì)。

　　這些恒星通過融合核子里的氦，拼命延長自己的壽命。在這個階段，它們以紫外線的形式發(fā)出大部分光。當氦元素耗盡時，這些恒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(chǎn)生能量，在引力的作用下它們縮小成地球大小。在未來的數(shù)十億年間，它們會繼續(xù)降溫，慢慢變得越來越昏暗，直到變成一堆黑色熔渣。圖片里的所有這些恒星都是鄰居。位于星簇擁擠的中心地帶的任何兩顆恒星之間的平均距離，大約只有三分之一光年，我們的太陽與最近的恒星鄰居——阿爾法人馬星之間的距離，大約是該星簇里兩顆相鄰恒星之間的距離的13倍。

　　雖然這些恒星都擁擠在一起，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恒星。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范圍內(nèi)觀測到球狀星團半人馬座。

　　20. 星系團Abell S0740

　21. 恒星育兒室

恒星育兒室

　　這張圖是有史以來拍到的位于我們銀河系附近的劍魚座30號星云 (30 Doradus Nebula)里最大的恒星育兒室的最詳細圖片。這個龐大的年輕恒星群被稱作R136，它只有幾百萬歲，位于劍魚座30號星云(大麥哲倫星系里一個迅速誕生恒星的區(qū)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。大部分像鉆石一樣的冰冷的藍色恒星，都是已知最龐大的恒星。它們中的一些，其質(zhì)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(xiàn)象的影響下，該星系在以每小時1000萬公里的速度從噴發(fā)X光的炙熱氣體中飛速穿過時，它會不斷改變形狀，并導(dǎo)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位于與地面呈1度角的天蝎座里的發(fā)射星云NGC 6357的中心區(qū)域。該星云里的部分物質(zhì)被Pismis 24里最年輕的重恒星電離。炙熱恒星發(fā)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。這些周圍氣體云團的出現(xiàn)，使探索該區(qū)域變得更加困難。獲得“銀河恒星大塊頭”稱號的最佳候選人之一是Pismis 24-1，它是一顆年輕恒星，位于小疏散星團Pismis 24的中心(這張由哈勃太空望遠鏡拍到的圖片里的明亮恒星)，距離地球大約有8000光年。據(jù)悉，Pismis 24-1的質(zhì)量大得令人難以置信，它的質(zhì)量是太陽質(zhì)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恒星進行觀測，發(fā)現(xiàn)Pismis 24-1由兩顆恒星組成，每顆恒星的質(zhì)量大約是太陽質(zhì)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(wù)期間，“亞特蘭蒂斯”號航天飛機與哈勃太空望遠鏡對接長達一周時間，2009年5月19日任務(wù)結(jié)束后，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于地球上空的哈勃太空望遠鏡照片。在那一周，宇航員執(zhí)行了5次太空行走，對哈勃太空望遠鏡進行最后一次維修。

　　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(xiàn)在它利用嶄新的照相機，正在對相同區(qū)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范圍內(nèi)拍到的最深遠的宇宙圖。幾乎該圖里的每一個斑點和每一線光都是一個由數(shù)十億顆恒星構(gòu)成的星系。該圖中最昏暗、最紅的天體是在宇宙大爆炸發(fā)生6億年后形成的星系。以前從沒見過這么久遠的星系。該圖拍攝的區(qū)域跟2004年的哈勃超深空圖拍到的區(qū)域一樣。寬度相當于光一分鐘運行的距離。(孝文)

> 相關(guān)閱讀：

• 哈勃拍到直徑150光年星團：十萬恒星似大雪球
• 哈勃拍到獵戶座星云孕育30個嬰兒恒星系統(tǒng)(圖)
• 哈勃拍到最遠星系 形成于宇宙誕生后6億年(圖)