星空需要美顏嗎?看哈勃經典天文照片「創生之柱」的色彩變化

似宇宙中仰天長嘯的象鼻，又似一種「形而上」的星際圖騰。

初見這張照片時，不少天文愛好者這樣描述其內心感受，震撼且敬畏，如胸膛裡掀起一股巨浪席捲心靈，最後扑打在腦門上，懵了！

哈勃拍攝的天文奇景——創生之柱（the Pillars of Creation）

這張照片拍攝於2014年10月（由2009年安裝哈勃上的廣域攝像機拍攝），為慶祝哈勃空間望遠鏡升空25周年，2015年1月正式發布，是至今為止哈勃空間望遠鏡最著名的天文圖像之一。

如果你喜歡凝視星空，圖中的這些塵埃柱就位於夜空中的巨蛇座（Serpens）和射手座（Sagittarius）之間的鷹星雲(AKAM16)，距離我們約7000光年。

雖謂「創生」，但那裡卻也是一片毀滅之地。

被一些天文學家稱為「象鼻」的塵埃柱，是由氫氣和塵埃組成的小型恆星幼兒園。大量的氣體雲孕育著越來越多新的恆星，它們發出炙熱的輻射將周邊的一切電離，塵埃柱實際上正經受著電子從原子中被剝離出來的痛苦，向生而滅。

塵埃柱很大，大到太陽系不過是其頂端象鼻尖一般的微小突起。它的內部映射著太陽系誕生之前的樣子，但卻更加狂野。這個巨大的恆星工廠不僅孕育著恆星，還孕育著一顆能摧毀自己的超新星，最終將掀起一場星際海嘯，向滅而生。

這幅廣闊的畫面，實際上代表著一種虛假的真實。這裡所說的虛假，並不是什麼由於光速限制導致的過去景象，而是我們肉眼的局限，以及為了更好地科學研究，而對這幅畫面進行的虛假處理。然而，這種虛假的處理本質上是為了更清晰地再現真實的科學數據。

太空照片的秘密

事實上，哈勃拍攝的那些震撼的太空照片原本都是黑白的，顏色都是後期P上去的。一大堆科研人員，天天都忙著用photoshop在給星空做美顏。

群星因P圖而靚麗，這話沒錯！

但P圖，也要分專業與非專業、科研與非科研。如果僅僅認為是為了讓圖片好看，那你可太小看哈勃的科研工作者了。

我們先看看，1995年4月1日拍攝的最原始的這組「創生之柱」照片。這三幅圖是拍攝的三種元素的成像圖，左邊的圖片記錄了氧元素髮出的光，中間的圖片記錄了氫元素髮出的光，右邊的圖片記錄了硫元素髮出的光。為什麼只捕捉這些元素的光？因為氫、硫和氧元素是構成星體的三大基本元素。

有時精確，意味著做減法，而不是加法。為了更好地展現想要的細節，研究人員往往會用濾光器遮擋大部分其他光線。正常情況下，這樣的黑白圖像只會顯示氧氣502納米、氫657納米和硫673納米的光。

對應光譜來看，氧元素是綠偏藍，氫元素和硫元素是幾乎無法分辨的紅，以人眼感知大概就是青、紅、紅。如果是這樣，組合出來的圖像會像下面這樣令人沮喪。

這樣一副血腥的修羅圖，雖然適合「向死而生」的宇宙精神，但看起來確實不舒服。誰讓人類肉眼可見光只佔宇宙光的2%呢？

我們所能感知的世界，實在太小。我們眼中的世界，不過是宇宙中最美麗的那2%七彩斑斕罷了！

圖片：NASA, Jeff Hester,

所以，1995年對外公布的第一張「創生之柱」照片，顯然是經過美顏了的。而哈勃的美圖大師們到底是怎麼處理的呢？又為何要這樣處理？

不真實的真實

氫、硫和氧元素的本色疊加除了不好看，最主要是太不好辨認，而作為科學研究，如果獲得的數據圖像無法有助於研究應用，看上去再真實又有何用？

所以，為了讓人眼能更直觀地分辨出氧、氫、硫元素，研究人員把氧、氫、硫元素的「色階順序」 替換為了紅、綠、藍。氧元素髮出的光頻率最高，被定為藍色；氫元素髮出的光頻率次之，被定為綠色；硫元素最低，被定為紅色。之所以這樣定，是為了配合我們人眼的感知習慣。

紅、綠、藍被稱為光學三原色，是我們肉眼對長波、中波、短波最清晰的色彩感知。

通過這樣的替換，不僅能讓圖片看上去更漂亮，還能更清晰地呈現出元素數據細節。也就是說，你看見的並非是「創生之柱」的真實面貌，而只是以一種更具科學性的方式呈現出來的哈勃數據。

如果非要在「虛假的真實」和「真實的虛假」中選擇，你會選擇哪個？

不管怎樣，這種技術處理的普及，已經改變了天文學家向公眾展示太空圖景的方式。他們做出了一種科學的選擇。

有些人可能會覺得被騙了，因為在地球大氣層的後院裡，你永遠不會從望遠鏡裡看到這樣的圖像。

黑夜永遠在閃爍，但我們卻只會看見黑暗。是在黑暗裡睜大眼繼續摸索，還是閉上眼思忖那可能的幻覺，全憑自我選擇。

隱形轟炸效應

除了顏色，不知道你發現沒，1995年的照片右上角有幾個黑方塊區。這可以說是合成後的「後遺症」。

這張照片是由當時哈勃上的寬視場行星照相機2（WFPC 2）拍攝的，它有四個攝像頭。天文學家必須將這4個攝像頭拍攝的圖像組合在一起，但其中一個拍攝的圖像是放大了的。因此在組合時，就需要縮小比例，這就是右上角會出現黑方塊的原因。

要把他們調整到精確且合適的比例可比「美顏P圖」難多了，也是整個數據整理工作最具挑戰性的部分。攻克難關後，研究人員將那個區域吸塵為「隱形轟炸效應」。

雖然現在看這張照片很大，但這張照片並不像你想像的那樣大，如果可以用肉眼觀察，它的大小不過滿月的十分之一。哈勃空間望遠鏡卻能從那塊微小的區域中，收集到遙遠的微弱光粒子，然後為每一點建立圖像，最後用大量的小圓點繪出一幅可以放大的「星空點畫」。

由於「創生之柱」帶來的震撼效果，很多天文學家開始持續觀察鷹星雲。他們甚至試著去創作「創生之柱」的三維空間。

圖片：European Southern Observatory

然而，事實上在可見光下觀測到的塵埃幾乎是不透明的，但是僅用紅外線觀測又只能窺視塵埃柱的內部。

圖片：NASA, ESA/Hubble

上幅圖像只使用兩種顏色的光：1100nm紅外光用藍色表示，而1600nnm光用黃色表示。這幅圖是2015年哈勃上的廣域攝像機（WFC 3） 對「創生之柱」進行的紅外線觀測，揭示了隱藏在塵埃柱內部和後面由星雲形成的大量恆星。這些恆星在可見光下是看不見的。

還有天文學家用美國宇航局的錢德拉X射線天文臺，在最大塵埃柱頂部拍攝到一顆新星之光。這似乎暗示著「創生之柱」已經不復存在，超新星的爆發已經摧毀了「創生之柱」，但最近似乎又有新的證據並不支持這一結論。

無論如何，「創生之柱」將會成為一個永久的宇宙記憶，這張照片也會被封進史冊之中。