哈勃望遠鏡的饋贈!一起回顧30年間哈勃帶給我們的宇宙寶藏

2021-01-14 天文在線

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慶祝哈勃望遠鏡30周年

為哈勃望遠鏡喝彩！這架著名的太空望遠鏡由1990年首次於發現號太空梭上發射，至今已在環繞地球的孤獨軌道上運行了30年。

在過去的這30年裡，哈勃太空望遠鏡向天際睜開了大眼睛，展現了宇宙無與倫比的美麗和深邃的神秘。下面我們就來看看其中的一些精彩亮點。

哈勃最精彩的時刻

在過去的這30年裡，哈勃太空望遠鏡向天際睜開了大眼睛，展現了宇宙無與倫比的美麗和深邃的神秘。在慶祝哈勃誕辰30年時，天體物理學家Paul. M. Sutter細數了一下哈勃所創造的時刻中，他最喜歡的瞬間。

哈勃太空望遠鏡（通常稱為HST或哈勃）是一架1990年發射進入低地球軌道的太空望遠鏡，至今仍在運行。雖然哈勃望遠鏡不是第一臺太空望遠鏡，但它是最大的、功能最全的太空望遠鏡之一，既是重要的研究工具，也是使天文學為公眾所知的一大利器。哈勃望遠鏡是以天文學家埃德文哈勃的名字命名的，與康普頓伽馬射線天文臺、錢德拉X射線天文臺以及斯皮策太空望遠鏡一起，是美國宇航局的大天文臺之一。

哈勃具有一個2.4米（7.9英尺）的鏡面，四個主要儀器可在電磁波譜的紫外線、可見光及近紅外區進行觀測。哈勃的軌道在地球大氣層的扭曲之外，這使它能夠用比地基望遠鏡低很多的背景光捕捉到極高解析度的圖像。它記錄了一些最詳盡的可見光圖像，使人們能夠深入觀測太空。哈勃觀測到的許多結果都給天體物理學帶來了突破，比如確定宇宙膨脹率。

哈勃的高光時刻

1.通過觀測一個特殊行星光亮的變化（造父變星，行話迷的術語），哈勃能夠幫助天文學家確定宇宙的精準年齡：1370億年。

2.通過望遠鏡，也包括哈勃，觀測到遙遠的超新星亮度（由巨星爆炸而產生的）比它實際更微弱。什麼是罪魁禍首？我們的宇宙正在加劇擴張。它每一天都變得更大，更快。我們把這種迷之擴張稱作「暗能量」，我們也不知道接下來會發生什麼。

3. 我們不能直接看到黑洞，因為它正如其名是黑色的。空間也是如此。但我們能夠看到它們周圍有氣體和顆粒懸浮湧動，擁擠在一起，就像是它們正要直奔入怪物的大嘴巴一樣。因為氣體懸浮在周圍，它會加熱，也會發出明亮的光芒。哈勃真是一個厲害的黑洞獵奇手。

4.當你仰望過星空，你曾想像著在宇宙中群星之間存在著什麼嗎？好吧，答案不過只是有更多的星星而已。但是在這些星星之間存在著什麼呢？一群大膽的天文學家把哈勃放在天空中一塊如同郵票大小的地方連續觀測十一天，揭示出了我們現在叫的「深空區」。這張圖是令人震驚的：它是一個發光的蜂巢，卻不是恆星，而是一個完整的星系。如果你想體驗微小的，不顯眼的感受，看哈勃就夠了。

5.美麗的泡騰片狀星雲圖總是能獲得眾人青睞，在全世界都設置為電腦桌面背景。但是這些圖片遠不止只是好看：這些高解析度掃描揭示出恆星是怎樣產生的（激烈地），又怎樣消亡的（也是激烈地），幫助我們了解自己太陽系的起源（可能是激烈的）。

6.說起太陽系，天文學家有時會訓練哈勃更靠近它瞄準的目標。1994年，我們觀測到一個奇觀：蘇梅克列維9彗星撞擊木星（由於木星比整個世界上的核武庫釋放的能量更多，它幾乎毫髮未傷，只有一小塊瘀傷）。在新視野號飛去之前，我們已經對冥王星做了最詳盡的觀測。我們在巨行星周圍發現了衛星。最重要的是：我們用哈勃在月亮木衛三上找到了液態水海洋存在的證據。

下一個哈勃

美國國家航空航天局(NASA)/歐空局(ESA)/哈勃遺產小組(STScI/AURA)/SPL

是的，哈勃早已過了它的退休年限。數十年前它就本應被替換，但延期和預算限制卻讓它不停飛行，與此同時也提供了浩如煙海的科學數據。希望在不久的將來，美國國家航空和宇宙航行局（NASA）將會發射詹姆斯.韋伯空間望遠鏡（James Webb Space Telescope），而哈勃也將正式退休。但那並不意味著樂趣的結束。優秀的哈勃望遠鏡獲取了大量數據，超出了全球的天文學家所能研究的範圍，這意味著一代又一代的科學家將在未來數年從歸檔數據中挖掘出黃金。

未來會回答什麼新的問題，又將產生什麼新的謎團，只有時間能告訴我們……

相關知識

在歐洲空間局的幫助下，美國空間局NASA建造了哈勃望遠鏡。空間望遠鏡研究所（STScI）選擇了哈勃的目標並處理結果數據，而戈達德太空飛行中心則控制著太空飛行器。空間望遠鏡早於1923年便被提出。哈勃望遠鏡於19世紀70年代得到資助，1983年提議發射，但技術延遲、預算問題還有1986年的挑戰者號災難都阻撓著這一項目。1990年，發現號太空梭終於發射了哈勃望遠鏡，但它主要的反射鏡卻錯誤著陸，導致球面像差進而破壞望遠鏡的功能。1993年，一個維修任務使光學系統校正到預定質量。

哈勃望遠鏡是唯一一個設計由太空人在太空維護的望遠鏡。五號太空梭任務已經維修、升級並更換了哈勃望遠鏡的系統，包括所有五種主要儀器。第五次任務在2003年哥倫比亞號災難後以安全為由被取消，但NASA管理員Michael D. Griffin批准了於2009年完成的第五次維修任務。該望遠鏡將於2020年投入使用，可以持續到2030-2040年。它的後繼者是詹姆斯.韋伯太空望遠鏡（JWST），計劃於2021年3月發射。

作者：Paul M. Sutter

FY：Astronomical volunteer team

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