創造歷史的十大天文學照片

2020-10-05 窮愚

除望遠鏡外,天文學領域最重要的發明是照相機。有了相機,天文學家不再需要依靠他們在筆記本上塗鴉的脆弱觀察。取而代之的是,他們可以花數周的時間分析單個框架並提取所有細節。

從那時起,天文學家就從他們的鏡頭中捕捉到了宇宙中一些最不可思議的物體和現象。一些天文學照片甚至已經被載入史冊。

10、太陽系的誕生



以前,僅通過數學模型和計算機模擬才知道形成行星的過程。然後,在2014年,天文學家能夠比以往更詳細地拍攝該過程。

這張照片展示了一顆原行星盤,該盤圍繞著一顆新生恆星(在本例中為HL Tauri),在恆星的剩餘物質沉澱下來之後。您可能會注意到整個磁碟上都有離散的振鈴。這些就是即將到來的行星的軌道。

最神奇的事情?這個系統正在形成行星,而HL Tauri的歷史不超過一百萬年!由於這張照片,天文學家現在認為,行星幾乎是在恆星誕生後立即形成的。

9、超新星1987A



當宇宙中最大的恆星死亡時,它們就會爆炸。爆炸被稱為超新星,可以從數百萬或數十億光年的距離看到。不幸的是,在1987年之前,我們僅從這些距離看到超新星,因此我們收集到的信息非常有限。

然後,在87年一個寒冷的冬夜裡,許多觀察者看到了藍色超巨星發出的光,該超巨星在銀河系衛星星系中的超麥哲倫星雲中變了超新星,距離我們只有166,000光年。SN 1987A是自1604年克卜勒的超新星以來最接近地球的超新星。因此,這是一次難得的詳細研究恆星爆炸死亡的機會。

今天,我們對超新星的了解大部分來自SN 1987A。天文學家了解了導致這種爆炸的所有步驟,得到了無可辯駁的證據,證明這些爆炸創造了地球上生命所必需的元素,甚至還能夠探測到爆炸中產生的中微子(類似於電子的粒子,但更難以捉摸)。

8、歐羅巴裂縫


1979年7月9日,美國宇航局的旅行者2號探測器由木星飛行,並揭示了第一顆高解析度的歐羅巴高解析度圖像,它是行星的衛星之一。由於密度低,科學家們知道歐羅巴有大量的水。但是,它與太陽的距離(是地球的5.2倍)使許多科學家認為,歐羅巴的所有水都被凍結了。

相應地,當旅行者2號寄回一張歐羅巴表面的照片時,震動波在科學界中傳播,表明這張照片上覆蓋著數十個突出的深色條紋。歐羅巴的地形圖將這些條紋識別為冰上的大裂縫。

當冰下的液態海洋將冰拉開,導致水衝入裂縫之間並結冰時,在地球的冰蓋中也發現了類似的特徵。如今,科學家們相信,歐羅巴的表層下存在深達幾英裡的液態水海洋。那裡可以遊泳嗎?

7、繞著超大質量黑洞的恆星


射手座A *是銀河系中心的一個神秘無線電源。長期以來,人們一直認為射手座A *是黑洞的極端品種-超大質量的黑洞。

我們通常將黑洞視為當最大恆星變為超新星時留下的黑洞。它們大約有十個太陽。但是,超大質量黑洞是太陽質量的數百萬(有時是數十億)倍。

2002年,當一組國際天文學家拍攝到令人難以置信的射手座A *軌道上的恆星照片時,就證實了超大質量黑洞的存在。這是一個怪異的形象。這顆恆星看起來好像是在空曠的太空中旋轉,但是每秒被繞動著5,000公裡(3,100英裡)。

繪製這顆恆星的軌道圖,使科學家能夠探測人馬座A *的引力場,幾乎得出了確鑿的證據,證明超大質量黑洞是唯一的可能。這張照片暗示了出現在其他星系中心的神秘質量濃度也是超質量黑洞。

6、哈勃深場


哈勃太空望遠鏡是世界上最繁忙的望遠鏡之一。因此,當科學家在1995年連續10天決定將望遠鏡指向完全空白的空間時,這真是令人驚訝。令人驚訝的是,出現的圖像根本不是空白。

它包含近3,000個星系,所有這些星系都太微弱,以至於無法提早被發現。您在圖像中看到的幾乎每個光點都是一個星系。他們中的一些人相距甚遠,以至於我們回顧了他們過去的100億年,並瞥見了它們形成的最初階段。

此外,由於更近的星系也出現在圖像中,因此我們實質上是在看宇宙的時間軸。照片被命名為哈勃深場,只是天空的一小部分。(大約是滿月大小的1/30)。因此,其中包含的龐大星系暗示著我們的宇宙有多大。

5、子彈群


每當天文學家看著星系時,它總是比在星系中的恆星和氣體證明有更強的引力。這種差異是天體物理學中最大的謎團之一。但這可以通過暗物質的存在來解決。

暗物質是一種假設的粒子,不會與光發生任何相互作用,儘管許多人認為它構成了宇宙中大部分物質。是否存在暗物質仍有待商debate,但2006年拍攝的著名照片提供了支持該主意的嚴肅證據。

這是一張名為「子彈團」的照片,它在碰撞中捕獲了兩個星系團。碰撞創造了一種獨特的設置,其中恆星與氣體和塵土分開。

由於氣體和塵埃構成了銀河系中大部分的質量,因此它們應該表現出最強的引力。然而,引力集中在恆星周圍,這意味著宇宙中仍然存在無形的重量級物體。

4、黑洞的直接照片


黑洞的照片聽起來不可能。畢竟,按照定義,黑洞會發出零光。但是,落入黑洞的氣體確實會發光。愛因斯坦的廣義相對論理論預測,黑洞將在發光的氣體之間形成「陰影」或「剪影」,並且有可能被拍照。

由於這個目標暗淡無比,因此從理論上講,這項工作需要一個與地球一樣大小的望遠鏡。令人驚訝的是,這正是事件地平線望遠鏡的科學家所做的。

他們同步了全球八臺望遠鏡,以模仿一臺直徑等於兩臺望遠鏡之間距離的巨型望遠鏡。經過艱苦的數據處理,生成的照片立即成為歷史。

圖片顯示了一個超大質量的黑洞,質量是太陽質量的65億倍,它位於銀河系M87的中心,距地球約5500萬光年。事件視界(黑洞的邊界)也完全像愛因斯坦的理論所預言的那樣展現了自己,證實了這一理論從未有過的證實。

3、宇宙微波背景


大爆炸發生僅380,000年,宇宙的溫度和密度已經下降到足以使第一個光子(光粒子)在太空中放大傳輸的時間。隨著宇宙的擴展,這些光子被拉伸到更大的波長。今天,我們將它們視為微波,因此我們將它們稱為宇宙微波背景(CMB)。

CMB於1965年被發現。但是直到1989年,才發射了一顆衛星進行CMB的詳細測量和全景圖。儘管在接下來的幾年中創建了更詳細的地圖,但最初的地圖才使世界著迷。它不僅捕捉到了大爆炸的烙印,而且還正式證實了大爆炸理論。

2、 VAR!盤子


在1923年之前,我們不確定銀河系是整個宇宙還是其他星系存在。天文學家還看到了其他星系,但它們只是無法分辨的「模糊」斑塊,它們粉刷成星雲。

這些物體之一是仙女座星系。1923年10月,著名的天文學家埃德溫·哈勃(Edwin Hubble)用當時世界上最大的望遠鏡聚焦仙女座。他在玻璃板上拍攝了星系(當時拍攝天文學照片的方式)。

經過仔細的分析,他注意到一顆恆星從前幾天的觀察改變了它的亮度。這些被稱為變星,這種特定類型可以用來確定距離。這項發現令人興奮,哈勃寫道「 VAR!」 (意思是「變量」)在盤子上。

他計算了到仙女座的距離,發現距離銀河系很遠。就這樣,宇宙發生了巨大的膨脹。現在,我們估計可觀測的宇宙中有1000億個星系。

1、1919年的日食


重力可以彎曲嗎?

這是一個激進的主意,但年輕的愛因斯坦(Albert Einstein)可以肯定。愛因斯坦的廣義相對論不僅引發了天文學的一場革命,而且還永遠改變了整個物理學領域。儘管牛頓能夠描述引力的作用,但愛因斯坦本質上回答了以下問題:「為什麼會發生引力?」

按照他的想法,太空就像蹦床。如果在上面放置重物(例如太陽),則空間會彎曲。其他物體(例如地球)之所以繞軌道飛行,是因為它們剛好跟隨空間的自然曲率。

儘管理論上難以置信,但科學界當然需要證明。根據愛因斯坦的說法,如果可以證明太陽的引力使太陽後面的恆星產生的光線發生扭曲,那麼他的理論將得到驗證。但是,這樣的實驗只能在日食期間進行,這樣太陽的強烈光線才不會遮蓋恆星。

在廣義相對論發表三年後的1919年5月,發生了日全食。在愛因斯坦的指導下,著名的天文學家亞瑟·愛丁頓(Arthur Eddington)拍攝了日食的照片,並標出了日食背後的恆星位置。

但是,星星不在原本應有的位置,這表明它們的燈光在彎曲。愛因斯坦一夜之間成為名人,這張照片在歷史上永垂不朽。

好的,最後看完內容你有什麼收穫呢?

相關焦點

  • 創造歷史的十大天文學照片,每一張都是天文學的裡程碑
    除望遠鏡外,天文學領域最重要的發明就是照相機。有了相機,天文學家不再需要依靠他們在筆記本上塗鴉的脆弱觀察。相反,他們可以花數周的時間分析單個框架並提取所有細節。從那時起,天文學家就從他們的鏡頭中捕捉到了宇宙中一些最不可思議的物體和現象。一些天文學照片甚至已經被載入史冊。
  • 青海公布2015年十大天氣氣候事件 極端天氣創造歷史極值
    青海公布2015年十大天氣氣候事件 極端天氣創造歷史極值 2016-01-19 20:43:18來源:中國新聞網作者:${中新記者姓名}責任編輯:   中新網西寧1月19日電 (孫睿)青海省氣象局19日公布了該省2015年十大天氣氣候事件,暴雨、沙塵暴、低溫寒潮等惡劣天氣對青海生產生活影響較大,同時引起了社會公眾的廣泛關注  青海省氣候中心高級工程師馬佔良表示:「去年青海一些極端的天氣氣候不僅創造了歷史極值
  • 人類歷史上十大高智商科學家
    有人在人類歷史上,排了IQ最高的前十大天才。第十位:託馬斯·阿爾瓦·愛迪生智商據說是160愛迪生是人類歷史上第一個利用大量生產原則和電氣工程研究的實驗室來進行從事發明專利而對世界產生重大深遠影響的人。他發明的留聲機、電影攝影機、電燈對世界有極大影響。
  • 中國青少年最愛天文學
    活動期間發布的年度《青少年科學看點榜單》顯示,天文學已成為中國青少年最關注的科學領域。這是騰訊連續兩年與《科學》雜誌共同推出的《青少年科學看點榜單》。今年,投票參與人數從去年的10萬增至120萬。  今年的榜單涵蓋了天文學、數學物理學、生命科學和化學等4個領域。其中,包括黑洞、月球探測等在內的天文學話題最受中國青少年關注,「人類首張黑洞照片面世」位列十大看點首位。
  • 中國古代天文學關於北極星變遷的歷史記錄
    中國古代天文學關於北極星變遷的歷史記錄中華民族是一個以農耕為主的民族,從古以來就非常重視天文觀察,甚至是在文字出現之前,就特別注意天文觀測,為世界留下了豐富的天文學觀測記錄。由於漢字的高度穩定性,我們今天仍然可以在古代文獻中找到遠古時代的天文學記錄資料。
  • 世界發展史:「阿拉伯數字」的創造,卻是因為一個歷史錯誤
    百家原創作者:清卓看歷史阿拉伯數字是現代數學計算的基礎,是人類最重要的文化遺產之然而,關於它的名稱,卻是一個歷史錯誤,因為最早創造這些數字的並不是阿拉伯人,而是古印度人。8世紀時,印度人創造的這套數字和算術運算法則被阿拉伯人採用,並加以改進。13世紀初,由阿拉伯世界傳到歐洲,逐漸發展成了今天的阿拉伯數字。阿拉伯數字,是古印度人對世界的重大貢獻。其重要性以及對人類文明價值,絲毫不亞於輪子、槓桿、字母表等發明。因為祭祀需要,古印度人懂得了計算天體日月星辰的運行,另外還有龐大的建築規劃,這些都可以算是古印度數學的起源。
  • 孫小淳:落下閎展示了民間科學創造的力量
    講座開始,他提到,得知落下閎入選首批四川十大歷史名人時,他有些驚喜。因為歷史上對於落下閎的記載並不多,很多人此前也並不了解他。「但站在整個中國古代天文學史上來看,落下閎不僅可以成為中國古代天文學的先師,還在世界天文學史上佔有重要地位。」孫小淳說,落下閎充分展示了民間科學創造的力量。
  • 天文學的歷史:整個宇宙,最小的粒子都是它研究的對象
    正是人們的好奇心和探索精神帶動了天文學的產生和發展。  天文學的起源可以追溯到人類文化的萌芽時代。遠古時代,從這一點上來說,天文學是最古老的自然學科之一,它的歷史將近五千年。  天文學研究的疆域是整個宇宙。從空間上看,從最小的粒子,到跨度達數十萬光年(超過60億億公裡)的星系,無不是天文學研究的對象;從時間上看,從宇宙的創生,到宇宙的結束(如果有結束的話),無不是天文學研究的時段。
  • 這是有史以來第一張黑洞照片!
    昨天天文學家捕獲的首張黑洞照片公布!這是科學家花了十年時間,利用了一個像地球大小的虛擬望遠鏡,來創造了這個歷史形象。這是一個距離地球超過5300萬光年的星系。它的質量是太陽的65億倍。馬克斯普朗克射電天文學研究所的Michael Kramer在一次新聞發布會上說:歷史書籍將分為圖像之前和圖像之後的時間,但是你如何拍攝一些不發光的東西呢?好吧,EHT不是直視黑洞本身,而是看著它周圍的氣體來拍攝它的陰影。具體來說,研究人員研究了事件視界,即光線無法再逃離黑洞強烈重力的極限。這個區域的這種氣體加熱到數十億度,形成一個輪廓,其形狀應該由愛因斯坦的相對論預測。
  • 史上最高像素照片誕生 巨型相機或開啟天文學「新時代」
    新華社北京9月14日電 《參考消息》14日刊登美國趣味科學網站報導《在建的薇拉·魯賓天文臺32億像素的相機拍下破紀錄的首批照片》。摘要如下:  在建的薇拉·魯賓天文臺的相機核心部件首次拍下測試照片,創下新的世界紀錄,成為巨型數位相機拍攝的最大單幅照片。
  • 人類歷史上十大驚悚照片TOP10!看了晚上睡不著覺!
    圖片從數碼時代開始就滲透到人們生活的各方面,捕獲人類歷史中那些令人震驚不安的時刻,直到人們不再使用網際網路。同時,它們也警醒著世人生命之脆弱與人類悲劇。好了,小編這就帶大家來欣賞一下這十大驚悚照片吧!2005年,一位肺結核研究員參觀了這座廢棄的建築並拍下這張照片。走廊中照片右側,出現了一個女孩的鬼魂。研究員認為這是一個叫瑪麗·李的護士鬼魂,她在照片的左側。據說,瑪麗·李曾與同院的某位醫生相戀後未婚先孕,羞愧難當,於502室上吊自殺。不幸的是,她的屍體並未被及時發現,而且,另有一位無名護士也死於502室。
  • 世界歷史:天文學的興起,天文學的理論依據
    博斯科維奇以闡明天文學與物理學的發現而使耶穌會團與有榮焉。他生於拉古沙,14歲時進入羅馬的見習修行所。他在科學上的早熟,使羅馬學院的老師震驚,29歲時他即受任為那裡數學部的主任。從那時起他一共出版了66種書。他參與確定各彗星的一般軌道,並首次用幾何解決一顆星體的軌道與赤道問題。
  • 地球歷史上最著名的一張照片,信號來自64億公裡外
    2012年,科學家檢測到旅行者一號表面接收的宇宙輻射猛然增多,表面旅行者一號已經飛出了太陽系,成為人類歷史上第一顆脫離了太陽系,遨遊在真正星際宇宙之間的人造物質。這也是太陽系以外的宇宙中,第一次出現了由人類文明製造出的物質。
  • 哥白尼日心說奠定近代天文學基石,使天文學首先跨入近代科學大門
    託勒密地心體系在它誕生時是一個集古希臘天文學大成的科學學說,使用它還能推算行星等天體的視位置。歐洲中世紀前期,這一體系是被教會所排斥的,13世紀,當它的破綻日益暴露時,教會卻對它從排斥轉為維護。因為教會把上帝創世說作為其教義的核心,上帝創世說宣揚的是上帝創造了天和地,創造了人類.並把人類安置在地球上來管理天地間的萬事萬物,而託勒密地心體系主張地球位於宇宙中安然不動,具有特殊地位,這正好為上帝創世說提供了理論依據,所以教會轉而把託勒密地心體系奉為欽定的理論。於是,13世紀以後,託勒密地心體系已經喪失了它的獨立性.成了教會維護其統治的輿論工具。
  • 何謂天文學?研究天文學有何意義?!
    天文學按觀測手段分類主要有三個分支學科:光學天文學、射電天文學和空間天文學。天文學按研究對象分類還可分出一系列分支學科。圖1.1.1就是引自《中國大百科全書·天文卷》關於按不同分類法所劃分的天文學各分支學科及其相互交叉關係的示意圖。
  • 中國「兔子」在創造歷史,「嫦娥」在創造新生命
    因為「兔子」早已經過了設計壽命,她每度過一個月夜、每往前走一步都是在創造歷史。而且這顆棉花種長了2片葉子,從當初傳回的照片來看,嫩芽一度長勢良好。要知道在月球低重力、強輻射和高溫差的情況下,這一株植物就是「嫦娥」給月球帶來的一片生機,創造了一個生命。「嫦娥」4號帶的不只有棉花,還有土豆、酵母和果蠅,最後只有棉花出現了生命跡象。不過,當月夜再度來臨之間,由於溫度過低棉花也就遺憾地死掉了。
  • 世界上第一張黑洞照片是怎麼拍出來的?作者本人親自解密
    今年榜單囊括了天文學、數學物理學、生命科學和化學等四大領域的最新前沿科學突破,一些話題關乎人類對廣袤宇宙的探索,例如首張黑洞照片面世,嫦娥四號在月球背面著陸等,有些話題則關乎人類自身,如利用細菌來創造通用血型,利用納米機器人縮小腫瘤。
  • 天文學世界
    當這些信使穿行光年抵達地球時,要麼被太空望遠鏡捕捉,要麼被地面的觀測儀器接收,要麼與深埋於地底下的探測器中的原子相互作用。當天文學家收集到足夠多的數據時,便開始分析這些信使所攜帶的信息,從而揭開種種產生它們的天體物理過程。
  • 天文學:天文學起源及天文年表
    天文學在天文學起源於對自然現象的人的困惑和他們需要解決的問題,如時間和導航測量。因此,幾個世紀以來,天文觀測已經發生了深刻的變化和改進。一旦與佔星術聯繫起來,天文學已經成為一門嚴謹的科學學科,可以讓人們了解天體的組成,結構和位移。
  • 天文學大咖——伽利略
    天文學的歷史自人類開始觀察天空,想要理解這一切以來,天文學就一直處於實踐當中了。圖解:伽利略的畫像。一些早期的文明,例如哈拉帕人、瑪雅人和古代中國人常常使用天文學來記錄時間,定位它們的城市並試圖預測未來。早期天文學是對天體位置和運動的仔細觀察、宗教信仰和佔星術的結合。