哈勃望遠鏡探索宇宙30年,立功無數,曾拍回130億年前的宇宙照片

2020-10-10 百科密碼

眺望太空,那裡藏著宇宙的過去,也藏著我們的未來,哈勃時代的開啟讓我們離它更近了一步。

1990年4月24日,哈勃空間望遠鏡成功發射。從那時起,這個位於地球大氣層之上,在太空中不受大氣幹擾,每95.4分鐘就能繞地球一周的空間望遠鏡,便成了天文學上最重要的探索儀器。一直源源不斷地將美麗的宇宙照片傳回地球,讓我們有幸觸碰到未知的世界,為人類打開全新的宇宙圖景,開啟了哈勃太空時代。

哈勃望遠鏡


1995年12月,哈勃望遠鏡在大熊座拍攝小區域天空圖像,其覆蓋寬度只有2.6弧分,拍攝面積僅為全天面積的2400萬分之一,這個範圍約等於一根繡花針的大小,這片小小的天空幾乎不含銀河系內的任何恆星。這次觀測歷時10天,由342次曝光疊加拼合而成的拍攝,為天體的研究收集了4種不同波長的光。圖像傳回時幾乎轟動了整個天文界,圖像中可見的3000多個星體幾乎都是遙遠的星系,其中包含著我們目前所知道的最早的、最遙遠的星系。數以千計前所未見的星系出現在我們的面前,對早期宇宙的研究具有裡程碑的意義。截止2019年1月,這張1995年就拍攝的圖像,已經被科學論文引用了上千次,極大地推動了人類對宇宙起源的研究。


哈勃深空圖

三年後,它再度以同樣的方式拍攝了南天空杜鵑座的深空圖像。這個圖像被稱為哈勃南天深空。科學家們根據這個圖像,發現這兩張深空圖像非常雷同。這使得他們更加堅信,宇宙在極大的尺度上仍具有均勻的結構,地球則位於宇宙中毫不突出的區域之中;而星系散布也並非是紊亂的,是有統一構造的。這個推論就是著名的宇宙論原則,由此引發了一次學術大討論,使天文學的發展又向前邁進了一步。


哈勃南天深空


此後,哈勃望遠鏡於2004年和2012年,再次對這個區域進行了更小視場、更深區域的拍攝。這兩次拍攝分別獲得了,哈勃超級深空和哈勃極端深空兩張太空影像。其中,哈勃極端深空影像打破了可見光天文觀測精度的記錄,成為了天文史上的又一座裡程碑。它持續觀察這一片天空50天,累計曝光時間超過200萬秒。這個極端深空是我們目前已知最深遠的宇宙圖像,揭示了最遙遠、最暗淡的星系。使我們的研究可以回溯到更早的宇宙。


哈勃極深空

去年五月,哈勃太空望遠鏡科學家公布了,最新的宇宙照片 ,這張照片被稱為哈勃遺產場,是迄今為止最完整最全面的宇宙圖譜。由哈勃16年間,拍攝的7500張星空照片拼接而成。其中包含了265000個星系。在這些星系中,距我們最遙遠的星系已經有至少133億年了。由此人類對早期宇宙的研究做出了新的突破。


哈勃遺產


在1990年哈勃望遠鏡發射之前,人類最多只能看到70億光年外有限的幾個星系。但是自從有了它,科學們看到了更久遠的星系,也看到了正在演化的宇宙。成就是可喜的,但過程卻是無比艱難的。

從1946年構想提出開始,建造空間望遠鏡的計劃就不斷被延遲。1974年 在裁減政府開支的鼓動下,空間望遠鏡的預算被大幅度裁減。天文學家只能在全國進行遊說,不斷強調空間望遠鏡的重要性,才說服了國會恢復預算。直到1978年,美國國會才又撥付了36000000元美金,讓大型空間望遠鏡開始設計並計劃升空。但不巧的是,1986發生了挑戰者號爆炸事故,讓美國的太空計劃停滯不前。這也迫使哈勃望遠鏡的發射延遲了數年。


挑戰者號


原本設計之初,哈勃望遠鏡的使用壽命只有五年,但歷經了1993 1997 19992002 2009年的五次維護大修之後,它又為人類的天文事業多工作了20餘年。但自從2011年美國的航天飛船全部退役後,就再也沒有載人太空飛行器,能夠飛到哈勃的身邊去維修它了,無法維修的哈勃註定逃不過退役的命運

有幸的是,新一代太空望遠鏡,詹姆斯·韋伯空間望遠鏡的發射計劃已經被提上了日程。它將繼承哈勃太空望遠鏡的使命,在太陽到地球的第二拉格朗日點上運行。這裡距離地面150萬公裡,它能夠瀟灑地躲在地球的身後,背對著太陽繼續工作。


詹姆斯·韋伯空間望遠鏡

我們的徵途是星辰大海,在浩瀚的宇宙中不斷探索,我們會看到過去,也許也能看見未來。

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    望遠鏡顯然是人類最偉大的發明之一,自伽利略時代以來,人們製造了數不清的望遠鏡,但迄今為止還沒有一臺望遠鏡能像哈勃空間望遠鏡一樣改變我們的思維,因為它展示的不只是遙遠宇宙美麗的照片,而是重新定義我們對於整個宇宙的認知!哈勃望遠鏡是怎麼來的?
  • 為什麼哈勃太空望遠鏡只花30年時間,就改變了人類對宇宙的理解?
    截至目前,哈勃太空望遠鏡已經在其既定的軌道上為全人類服務30年,這個數字並不只是它壽命長短的體現,而源源不斷地向地球回傳億萬光年外的神秘信息才是其最大的價值。比如,被稱為最全宇宙圖譜的「哈勃遺產場」(HLF),涉及了26.5萬個星系的7500張星空照片,尤其是其中過百億年齡的星系,更為科學家們了解早期宇宙提供了重要信息。
  • 哈勃望遠鏡30年30張經典照片,讓我們重新認識宇宙
    編譯 | 吳非 張二七1990年4月24日,美國佛羅裡達的甘迺迪發射中心,「發現號」太空梭正在執行一次特殊的發射任務。這次任務中沒有太空人,但將要送往近地軌道的對象,卻在此後的30年間徹底改變了我們對宇宙的認識。這就是史上功能最強,同時也是最為成功的光學望遠鏡——哈勃空間望遠鏡。
  • 科學家公布最新宇宙照片,哈勃拍下怎樣的宇宙秘密?
    在太空中服役近30年的哈勃太空望遠鏡,最近又為人類觀察宇宙提供了一個前所未有的視角。近日,科學家公布了最新的宇宙照片——「哈勃遺產場」,這是迄今最完整、最全面的宇宙圖譜。宇宙圖譜由哈勃在16年間拍攝的7500張星空照片拼接而成。哈勃太空望遠鏡已服役近30年。
  • 哈勃望遠鏡30年,為人類揭開的那些宇宙秘密
    一直到400多年前,伽利略開始使用望遠鏡研究天象,我們對宇宙的認知才得以改觀。1990年4月24日,人們發射哈勃太空望遠鏡到地球軌道,位於地球大氣層之上的望遠鏡將不再受到光模糊效應的影響。30年的歷程,哈勃太空望遠鏡拍攝下了許多經典的宇宙瞬間,它傳回了前所未見的美麗景象,這些都可以在紀錄片《哈勃三十年:揭示宇宙奇觀》中看到。「Arp 273」漩渦星系,位於仙女座。
  • 哈勃望遠鏡通過16年的觀測拍下最完整的宇宙照片
    地球在廣闊的宇宙中運送生命,隨著人類科學水平的不斷發展,探索太空世界已成為重要的人物.我們今天觀察到的各種恆星和星系,甚至包括宇宙的年齡,部分歸因於哈勃.20世紀初,天文學家愛德(Ed)使用哈勃(Hubble)首次發現了宇宙的膨脹.哈勃望遠鏡的結構極為坎bump.由於資金問題,許多天文學家為最終完成該項目付出了巨大的努力.
  • 哈勃望遠鏡在宇宙中發現了多少星系?
    宇宙中有幾個星系?這個長期困擾天文學界的問題,在1995年開始被哈勃望遠鏡逐步解決。在哈勃深場照片出現之前,天文學家們預估的宇宙星系總量在千萬級別,但哈勃深場表明,可觀測宇宙內至少擁有1000億個星系。而這些百億光年外的星系們,有的甚至還沒來得及大規模生成恆星,毫無疑問,這張照片向人類展示了一個極其年輕的宇宙,正如大眾媒體報導的那樣,「哈勃看到了大爆炸」。
  • 哈勃望遠鏡,絕美的30年
    宇宙寄託了我們太多的想像,它浩瀚瑰麗,神秘壯闊,遙不可及又讓我們嚮往不已。天文學家愛德華哈勃曾說過:「我們不知道為什麼自己會生在這個世上,但我們可以努力去探索這個世界的模樣」。在人類對宇宙的探索中,有一臺儀器起到了至關重要的作用,那就是以這位天文學家命名的哈勃望遠鏡。