太空.第二期-距離地球7000光年的宇宙幽靈:創世之柱

2021-01-12 AI好奇者聯盟

自從1990年4月24日哈勃太空望遠鏡從美國甘迺迪航天中心升空以來,我們在太空中就擁有了一雙可以看得更遠的眼睛。哈勃望遠鏡從太空中給我們拍攝了許多,我們以前從未能有幸得見的宇宙美景,這些照片讓我們無比驚嘆於宇宙的美輪美奐。其中拍攝於1995年的「創世之柱」便是其中最令人震撼的照片之一。創世之柱形似一隻伸向宇宙的巨爪,又像三隻向天而吠的巨獸,更像三根擎立於那片星空中的巨柱,令人無比震撼,因此被命名為「創世之柱」。

創世之柱

「創世之柱」位於距離地球7000光年外的天鷹星雲(M16)之內,它是由稠密的分子雲和塵埃組成的一個高聳的柱狀物,從他的底部到頂部比1光年(9.46×10^12千米)還長,誕生至今已有約兩百萬年,科學家們猜測那裡可能是恆星誕生的一個巨大孵化場。星雲本身並不會發光,而是被星雲中的恆星照亮才會發光,在星雲中不同的元素以不同的顏色表示:綠色的是氫、單獨的紅色是電離的硫、藍色是少了兩個電子的氧原子。在創生之柱的周圍,天鷹星雲內有20顆左右的恆星正在形成,而這些恆星形成過程中所釋放的紫外輻射將不斷侵蝕這根「創世之柱」,最終導致星雲的瓦解。

天鷹星雲

科學家們觀測星雲的變化,主要是為了研究恆星的誕生形成過程,哈勃望遠鏡所拍攝到的照片,給我們展示了一段活生生的恆星誕生紀錄片。在分子雲中,稠密的的氣體會先塌縮成原恆星,在原恆星形成之後,周圍的物質紛紛落到它的上面。原恆星就靠收集周圍的這些物質成長,質量不斷增加直至該恆星有足夠的星風形成,這時下落的物質就被阻擋,恆星就不能進一步增長了。這一階段原恆星被塵埃遮蓋著,只有在塵埃被融合以後,才有可能在可見光波段觀測到它們。而對於一顆太陽質量的恆星而言,這個階段將至少需要10萬年。但並不是每一顆原恆星都能夠順利長大,有的原恆星在質量增長到一定階段後便會停止成長,成為永遠不會被點亮的褐矮星。研究表明,只有當原恆星的質量超過太陽的8%之後,才能滿足核聚變的條件,恆星才會被點亮。科學家們至今也沒有找到那些質量小於太陽8%的原恆星停止生長的原因,或許宇宙中的原恆星也像人類的孩童一樣,有的可以健康茁壯的成長,而有的就沒有那麼幸運。褐矮星便是宇宙中不幸夭折的孩童。

褐矮星示意圖

我們都知道因為光速的限制,我們所能接收到的來自各種星體的光線,都來自於很久以前,天鷹星雲中的創世之柱距離地球7000光年,也就是說,我們現在看到的,是它7000年前的樣子。而實際上早在6000年前,這個宇宙中的地標就已經被一次超新星的爆發,所摧毀了。所以,我們現在看到的,其實是它的幽靈。這裡就有一個問題了,我們只能看到7000前那裡發出的光線,那比那還晚一千年的事情,我們又是怎麼知道的呢?

超新星爆發

超新星爆發,聽起來很炫酷,但他對於一顆恆星來說,卻意味著死亡。他是在恆星演化末期時經歷的一種劇烈爆炸。恆星和我們人類一樣,會經歷誕生,成長,死亡的過程。恆星的壽命主要取決於他的質量,恆星的質量越大,引力越強,所需要的向外的輻射壓也要更強,才能與向內的引力相抗衡,以維持恆星的穩定。而要有更強的輻射壓,就必須有更加劇烈的核聚變反應,所以消耗的物質質量就越多。所以,恆星的質量越大,它的壽命就越短。一般來說,要獲得恆星的質量,有力學和光度學兩種方法,前者需要利用雙星(天狼星B的質量就是這樣計算出來的)、三合星、聚星等的運動來計算,後者是根據恆星的光譜型、光度和距離等數據來進行計算。在得知了恆星的質量後,我們就可以計算出它的壽命,恆星的壽命大致與其質量的2.5次方成反比,當然這只是一種粗略的說法,要得到準確的時間,我們需要把所有因素都考慮進去之後進行周密的計算。我們比較熟知的一些恆星的壽命,大約如下:

織女星 5億年

天狼星 10億年

南河三 30億年

太陽 100億年

南門二B 400億年

武仙座14 1000億年

Gliese 581 5000億年

比鄰星 1萬億年

Gliese 229B 150萬億年

我們的太陽誕生至今已經46億年,所以我們可以知道,它的壽命還有大約54億年,同理,我們通過觀測天鷹星雲中所有恆星的光度分析它們的光譜,或計算它們的引力,就可以精確的知道其中每一顆恆星的壽命,知道他們發生超新星爆發的時間點。科學家經過計算得出,有一顆恆星,在大約6000年前,已經在天鷹星雲發生了超新星爆發。超星新爆發是宇宙中最炫目的煙火,恆星會將其大部分甚至幾乎所有物質以可高至十分之一光速的速度向外拋散,過程中所突發的電磁輻射經常能夠照亮其所在的整個星系,並向周圍的星際物質輻射激波,創世之柱必然在這場浩劫中蕩然無存。我們應該慶幸我們的太陽正處於壯年期,我們還有很多很多很多的時間,在太陽系中繁衍生息。

超新星爆發

創世之柱所在的天鷹星雲位於銀河中的巨蛇座,因為形似一隻展翅翱翔的蒼鷹而得名。在天氣清朗的郊外,尋找一片視野較好的開闊高地,你或許可以一睹這隻蒼鷹的風採,它在天蠍座和武仙座之間,在銀河的西南,使用小型天文望遠鏡就能一睹它那極具魅力的美妙景象。

天鷹星雲

像這樣震撼的景象宇宙中比比皆是,它們即是我們眼中的美景,也是宇宙的遺蹟,即使過去億萬年,它依舊分毫不差的記錄著宇宙的每一次變遷,通過觀測這些景象,我們可以更好的了解宇宙,學習它的歷史,展望它的未來。

馬頭星云:位於獵戶座,距離地球約1500光年。

天使星云:位於Sharpless 2-106恆星形成區,距離地球約2000光年。

上帝之眼:位於水瓶座,距離地球約650光年。

螞蟻星云:位於矩尺座,距離地球約3000到6000光年。

大麥哲倫星雲內發生的1a型超新星爆發痕跡,美國宇航局的哈勃空間望遠鏡和錢德拉X射線望遠鏡拍攝到這場超新星爆發產生的巨大衝擊波。

哈勃望遠鏡可謂是我們人類宇宙觀測的大功臣,沒有它我們就看不到如此清晰的宇宙,2016年,哈勃望遠鏡再次刷新了人類宇宙觀測距離的記錄,成功捕捉到了距離地球達134億光年的GN-z11星系發出的微光。我們觀測到的是這個星系在宇宙誕生之後4億年的圖景,換句話說,就是這個星系的嬰兒時期。通過對這些圖景的研究,我們距離宇宙大爆炸誕生之初,又近了一步。18年哈勃望遠鏡因為迴轉儀故障,進入安全模式,19年1月NASA發布消息稱哈勃望遠鏡因為廣域照相機的硬體問題而無法工作,現在我們仍然還沒有得到維修的消息。希望陪伴了人類近30載的哈勃望遠鏡能夠儘快恢復工作,繼續探索我們觸不可及的宇宙深空。

相關焦點

  • 距離地球7000光年的「創世之柱」離崩塌還有多久?
    在距地球7000光年的地方,有一個巨大而活躍的產星區,名為老鷹星雲。那裡有成千上萬顆新出生的恆星。星雲中心是一個璀璨的星團,星雲內四處散布著形形色色的氣體雲球,它們內含未出世的幼星。  就在這個神奇的星雲中,在一群剛剛降生不久的巨星身旁,赫然佇立著鼎鼎有名的「創世之柱」。  哈勃太空望遠鏡在1995至2015年間,為「創世之柱」拍攝了許多照片。
  • 距地7000光年的區域,屹立著百萬年不倒的創世之柱,守候周圍星球
    當然在宇宙中除了這些星球之外,還有許多不一樣的天體,在宇宙中特殊存在著。這些才讓宇宙給人一種浩瀚無邊的視覺效果,當然在這其中最密集的就是來自星雲區,這些天體物質跟周圍的星球相比,沒有巨大的體積,相反就是一些密密麻麻類似顆粒物的組合體,這就讓這些星球的外邊緣上度上一層光圈一樣的物質。 而這些迷人的光圈物質本質上就是有這些產星區的星雲構成,一直都在宇宙中閃耀存在著。
  • 20世紀天文學最具標誌性的圖片:「創世之柱」
    1995年,美國太空總署用哈勃太空望遠鏡在 6500 光年以外的天鷹星雲,拍下了被命名為「創世之柱(Pillars of Creation)」的照片。創世之柱所在的天鷹星雲也被稱之為「M16星雲」。這個星雲的一個小區域內存在大量年輕的大質量恆星,創世之柱沐浴在它們放射的光芒中。照片中,星際間稠密的氣體與灰塵形成了瘦高的象鼻狀氣體柱,彷彿是遺世獨立的高聳山峰,散發著與身俱來的孤傲氣質,成為哈勃太空望遠鏡的代表作和20世紀天文學最具標誌性的圖片之一。
  • 科學家:創世之柱創不了世了,現在自身難保,甚至可能已經毀了
    1995年4月1日,哈勃太空望遠鏡即將迎來自己5周歲生日的時候,給自己也給全人類送上了一份生日禮物:一張極其精美甚至堪稱經典的宇宙圖片——創世之柱。2005年拍攝的創世之柱創世之柱,位於距離我們7000光年的老鷹星雲。老鷹星雲其實早在1745年就被發現,一直是科學家重點關注的對象,因為科學家認為這裡是恆星的孵化場,充滿了恆星的胚胎,而250年後發現的創世之柱也因此得名。我們看到的創世之柱的照片雖然是一張完整、清晰的照片,但其實不是最初拍攝的照片。
  • 1光年多少公裡?表示宇宙距離的單位
    當可以想像光年代表的距離時,夜空中閃亮的星星可能會感覺很熟悉,它可能比現在更熟悉。1光年多少公裡?漢字「年」是時間的圖像,但光年是距離的單位。光傳播的速度約為每秒300,000公裡。由於地球的一輪大約是4萬公裡,所以光在一秒鐘內形成七個半圓形的地球。一光年是光在一年內行進的距離,約為9.5萬億公裡。天文單元是用於測量太陽系內部的便利單元。
  • 時隔19年哈勃望遠鏡重拍「創世之柱」 展示驚人細節
    1995年,美國宇航局的哈勃太空望遠鏡拍攝了天鷹星雲「創世之柱」的照片,揭示這3個由冷空氣構成的巨柱此前從未見過的細節。這是哈勃望遠鏡迄今為止拍攝的最具有標誌性的照片之一。創世之柱所在的天鷹星雲也被稱之為「M16星雲」。
  • 傳聞在宇宙深處的神秘星雲下面,住著古老的宇宙大帝
    創世星雲距離地球七千光年,我們仍在銀河系內部,我們似乎在樹林的茂密森林裡,每棵樹都非常美麗、迷人,所以我們無法向前張望,無法看清大局,我們必須找到出路,抵達星際邊緣的開闊空間,只有到了那裡,我們才能理解銀河系和人類的起點,但是旅途中有許多值得我們觀賞的美景,尤其是位於巨型發光雲頂端的創生之柱,它是由氣體和塵埃組成的柱狀結構,在星雲中不同的元素以不同的顏色表示:綠色的是氫、單獨的紅色是電離的硫、藍色是少了兩個電子的氧原子。
  • 肉眼可見最遠的天體,距離地球多少光年?
    在地球上,最容易看到的兩個天體是月球和太陽,前者是離地球最近的天體,後者是離地球最近的恆星,這兩個天體都能在白天看到。而那些更加遙遠的天體,由於它們發出的光抵達地球時已經變得比較暗淡,只有到了夜晚才變得肉眼可見。那麼,肉眼可見的天體都有哪些?最遠的離地球有多少光年?
  • 如果一顆行星距離地球80光年遠,它會看到第二次世界大戰嗎?
    如果一顆行星距離地球80光年遠,它會看到地球上的第二次世界大戰嗎? 這個問題真的很「腦洞」,確實,光以有限的速度攜帶關於外觀的信息,所以它總是攜帶著關於過去的信息。也因此我們不可能看到現在或將來。在地球上,我們的距離是可以忽略的因為光太快了,你看到的一切都和剛才一樣。
  • 研究表明:銀河系至少有3億個地球,最近距離僅20光年!
    種種證據都表明,太陽系目前只有地球存在生命,也只有地球是宜居星球。但地球並不特殊上世紀20年代,美國天文學家埃德溫.哈勃確認仙女座星系位於250萬光年後,人類才知道了除了太陽系所在的銀河系外,宇宙中還存在大量獨立於銀河系的星系。
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    宇宙深處亮光閃射,著名的「創生之柱」已被摧毀!關心天文學新聞事件的朋友,一定還記的那幅著名的「創生之柱」照片吧?它是由哈勃太空望遠鏡拍攝的一張圓柱形雲狀物圖像,位於巨蛇座尾端老鷹星雲內,1995年4月1日拍攝成像。
  • 人類目前最快的飛行器,飛到距離地球6光年的超級地球需要多久?
    隨著科學技術的發展,人類對自然世界和宇宙空間的認知水平逐步提升,為了更有針對性、更加系統和直接地了解地外空間的環境狀態及其演化規律,科學家從上世紀50年代起就開啟了向太空發射探測器的序幕,其中以探測地外生命的存在基礎和生命形態為主要內容的宇宙生命科學工程,成為眾多太空探測器的重點任務之一。
  • 在距離地球1光年遠的地方,能看見去年地球上的自己嗎?
    在距離地球一光年的地方,地球上的人在一年前反射出的光剛剛抵達,所以就會觀測到一年前的地球人類。在地球上的白天或者有燈光的情況下,我們能看到包括人在內的物體,都是因為物體會反射光線,我們的眼睛接收到物體的反光後就能看到物體。物體會朝向四面八方反光,如果沒有阻擋,其中有一部分就會反射到太空中。光會在太空中以光速不斷傳播,行進1光年的時間需要1年。
  • 宇宙誕生才138億年,為什麼最遠的星系,現在距離地球322億光年?
    對於生年不滿百,卻天生就有著求知慾的人類來說,有關宇宙的一切,總是充滿驚異與爭議的。驚異之處在於,科學家們竟然能將宇宙的年齡確認到138.2億年。爭議之處在於,科學界在承認宇宙138.2億歲的同時,還承認可觀測宇宙半徑是465億光年。
  • 創世之柱,20世紀天文學最具標誌性的圖片之一,是由什麼構成的?
    創生之柱的山峰是恆星誕生的孕育和孵化器,其中隱藏著一些新生的恆星,這也是稱之為創生之柱的原因。創生之柱是哈勃望遠鏡於1995年4月1日在7000光年外的老鷹星雲內拍攝的,由於其太過於美輪美奐,所以創生之柱也是哈勃望遠鏡拍攝的最佳照片的前十名之一。老鷹星雲是一種發射星雲,距離太陽系約6500光年,約20光年寬,用雙筒望遠鏡朝北天巨蛇座的方向即可看到。
  • ——大愚《創世之柱》的靈感來源
    《創世之柱》星雲圖片這是1995年哈勃太空望遠鏡拍攝到的一張位於天鷹星雲內的圓柱形星際氣體和塵埃的影像,照片中3個由冰冷分子氣體雲構成的巨柱形狀格外醒目,因其內部孕育著大量恆星的新生,所以給它起了個帶有神學色彩的名字——「創世之柱」。
  • 人類可以看到距離億萬光年的恆星,那麼太陽光可以照射多遠距離?
    古代,人們沒有觀測設備,完全憑肉眼觀測,就像我們今天裸眼看夜空,最遠看到海山二,距離我們約7000光年的恆星;還可以看到254萬光年遠的仙女座星系,有人還認為可以看到三角座星系(M33),距離我們300萬光年。星系也是由許多億顆恆星組成的,是這些恆星光芒的集合。
  • 太陽與地球的距離用光年表示是多少?
    光年在天文學中是一個尺度非常大的長度單位,只有在恆星際空間的尺度下才比較適用這個單位。太陽和地球的距離在宇宙尺度下其實非常小,一般不用光年來表示它們之間的距離,否則的話有點殺雞用牛刀的感覺。地球不是沿著一個完美的圓形軌道環繞太陽旋轉,所以日地距離不是一個常數。
  • 1光年到底有多遠?可能是我們人類無法想像的距離
    而在天文學度量詞當中,我們又經常會聽到「光年」這個詞。「光年」和我們人類的「一年」是完全不同的兩個概念,我們平時所說的「年」指的是時間的長短,而「光年」指的卻是長度單位,也就是光在真空環境下一年的傳播距離。茫茫宇宙中,地球連一粒沙子都算不上。如果還是以我們常用的長度單位來計算的話,那將會是天文數字。