“哈勃”：觀天巨眼

在離地球547千米的軌道上，住著勤勞的“哈勃”。它有著一雙敏銳的眼睛，能透過層層星云看到它想看的任何一顆星星。通過“哈勃”身上搭載的高科技紅外線裝備，它也可以穿過宇宙灰塵和大氣的阻礙，見證許多新星星誕生的過程。

自1990年起，哈勃太空望遠(yuǎn)鏡已經(jīng)環(huán)繞地球飛行25年，捕獲了那些從根本上改變?nèi)祟悓τ钪娴恼J(rèn)知的圖片。2015年4月24日，美國宇航局（NASA）在太空中燃放了一些煙花，以這樣的形式為哈勃望遠(yuǎn)鏡順利服役25周年的紀(jì)念日舉辦了一次慶祝活動(dòng)。

1990年4月24日，發(fā)現(xiàn)號(hào)航天飛機(jī)從美國肯尼迪中心發(fā)射升空，將哈勃空間望遠(yuǎn)鏡送上了近地軌道。盡管在最初的幾年里，這臺(tái)望遠(yuǎn)鏡備受視力模糊的困擾，但經(jīng)過修復(fù)和多次維護(hù)之后，哈勃已經(jīng)成為有史以來最著名、最重要的天文望遠(yuǎn)鏡，它改變了我們對宇宙的諸多認(rèn)識(shí)，更不用說它還拍攝過許多已經(jīng)成為經(jīng)典的絕美太空照片了。

哈勃望遠(yuǎn)鏡問世25周年

2015年，是哈勃望遠(yuǎn)鏡服役第25周年，為慶祝哈勃望遠(yuǎn)鏡服役25周年，NASA和歐洲太空總署整理了25張哈勃望遠(yuǎn)鏡帶給我們最美的和最重要的圖片。

一位名叫詹尼弗·懷斯曼的哈勃科學(xué)家，在華盛頓新聞館舉辦的電視直播慶祝會(huì)上說：“對全世界所有的航天事業(yè)工作者和全世界所有的天文愛好者來說，本周都是激動(dòng)人心的一周。”

在離地球340英里遠(yuǎn)（547千米）的軌道上，住著勤勞的哈勃。它有著一雙敏銳的眼睛，能透過層層星云看到它想看的任何一在離地球547千米的軌道上，住著勤勞的“哈勃”。它有著一雙敏銳的眼睛，能透過層層星云看到它想看的任何一顆星星。通過“哈勃”身上搭載的高科技紅外線裝備，它也可以穿過宇宙灰塵和大氣的阻礙，見證許多新星星誕生的過程。顆星星。通過哈勃身上搭載的高科技紅外線裝備，哈勃也可以穿過宇宙灰塵和大氣的阻礙，見證許多新星星誕生的過程。

研究行星的演變歷程是哈勃最初的一項(xiàng)使命。沒有了地球大氣層的干擾和阻礙，天文學(xué)家們希望能借助哈勃的力量，及時(shí)地看到更遠(yuǎn)的地方，尋找到137億光年外宇宙大爆炸起源點(diǎn)附近的星星和星系。

觀測宇宙的另一只“眼睛”

太空望遠(yuǎn)鏡的想法首次出現(xiàn)在1922年德國火箭先驅(qū)赫爾曼·奧伯特的博士論文中。歷史學(xué)家們指出，他的論文“飛向星際空間的火箭”最初因?yàn)檫^于空想化而被拒絕。

但是，在他的想法背后的邏輯卻很難被駁倒。一架位于軌道中或者深入太空的望遠(yuǎn)鏡能夠提供比地面觀測望遠(yuǎn)鏡更詳細(xì)的映像。因?yàn)椋词乖谧钋宄旱囊雇恚厍虻拇髿鈱右矔?huì)扭曲光線，影響到可見波長運(yùn)行的地面觀測望遠(yuǎn)鏡捕捉到的圖像細(xì)節(jié)。大氣層中的水蒸氣和臭氧也會(huì)阻擋幾乎全部的紅外線和紫外線光。而深入太空的望遠(yuǎn)鏡則帶有更多有關(guān)恒星的誕生、星系和太陽系外行星的信息。

對哈勃望遠(yuǎn)鏡的可行性研究花了科學(xué)家們將近50年。但在發(fā)射后沒過多久，NASA就發(fā)現(xiàn)在哈勃望遠(yuǎn)鏡94英寸（2.4米）半徑大的放射鏡上存在一個(gè)制造缺陷。為了維修這一光學(xué)部件，NASA在1993年往哈勃那兒送去了5位宇航員，這5位宇航員也是宇宙飛船機(jī)組首次委派前去執(zhí)行太空行走維修任務(wù)的5名英雄。

哈勃停留在地球上空482.8公里的軌道上，向地球提供清晰的圖像，并以前所未有的細(xì)節(jié)采集光譜。哈勃最初的任務(wù)之一是計(jì)算宇宙目前的膨脹速度。此后，哈勃所展現(xiàn)出來的優(yōu)勢和作用無與倫比。

在哈勃被發(fā)射之后，我們得到了許多重大發(fā)現(xiàn)。哈勃的數(shù)據(jù)有力地證明了宇宙的加速膨脹，也證實(shí)了暗物質(zhì)在大約90億年前就開始顯現(xiàn)。這一觀測有助于彌補(bǔ)關(guān)于暗物質(zhì)不同理論之間的分歧。這些成果突出了哈勃望遠(yuǎn)鏡為天文重大發(fā)現(xiàn)所做的貢獻(xiàn)，給更早期的觀測提供了重要的確證，并揭示了新的視角。

哈勃也在太陽系外拍到了其他行星的照片，通過掃描，得到了其他行星上大氣層的化學(xué)成分信息。1992年，第一個(gè)被稱之為“外行星”的太陽系外星球被發(fā)現(xiàn)，這離哈勃開始服役才過了兩年。

哈勃發(fā)回的圖像引起了一陣騷動(dòng)。惠特莫爾博士回憶說：“你開始聽見大廳里有竊竊私語——對圈狀星云的校準(zhǔn)觀測跟你以前看見的一點(diǎn)也不同。”哈勃顯示的是一群單獨(dú)的恒星。結(jié)果，這樣的問題在三年后通過修正了鏡面缺陷而挽救了哈勃和美國宇航局的聲譽(yù)。從丑小鴨到美天鵝的“逆襲”故事對作為開路先鋒送入太空探索宇宙的25歲哈勃望遠(yuǎn)鏡倒是個(gè)貼切的比喻。

利維奧博士于1991年來到太空望遠(yuǎn)鏡研究所并領(lǐng)導(dǎo)著研究部門。他說：“有時(shí)候人們建造一臺(tái)小儀器以探究某個(gè)問題，而且也解決了這個(gè)問題。但哈勃不僅解決了這樣的問題，而且還提供了關(guān)鍵信息幫助其他相關(guān)研究結(jié)果得以實(shí)現(xiàn)。”

得益于它的長壽，哈勃也產(chǎn)生了多個(gè)“第一”。比如，它發(fā)回了宇宙早期嬰兒星系和星系碎片的首批圖像；它是第一架發(fā)現(xiàn)圍繞另一顆恒星運(yùn)行的行星的大氣層中含有化學(xué)元素的太空望遠(yuǎn)鏡。

根據(jù)一些評(píng)估，哈勃是歷史上科學(xué)產(chǎn)量最高的望遠(yuǎn)鏡。自1997年以來，利用哈勃數(shù)據(jù)的論文數(shù)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了利用其他15座著名的太空和地面望遠(yuǎn)鏡數(shù)據(jù)的論文數(shù)量。

歐洲核研究組織的物理學(xué)家在地下實(shí)驗(yàn)場探索物質(zhì)的本質(zhì)屬性。他們的大型強(qiáng)子對撞機(jī)被封為物理學(xué)界的哈勃。隨著新的擁有復(fù)雜太空掃描技術(shù)的地面觀測望遠(yuǎn)鏡不斷問世，他們把哈勃比喻成觀測宇宙的另一只“眼睛”，哈勃被封為“人民的望遠(yuǎn)鏡”。在捕捉天文圖像的同時(shí)，也為一些藝術(shù)史學(xué)家提供了天文圖像的原始素材，使得他們把天文圖像比擬為19世紀(jì)油畫作品和美國西部照片中的浪漫景色，把茫茫宇宙帶入了世界各地的學(xué)校教室和家庭起居室。

發(fā)現(xiàn)“上帝之臉”

哈勃太空望遠(yuǎn)鏡捕捉到存在于遙遠(yuǎn)宇宙空間的NGC 1316星系，猶如“上帝之臉”。中世紀(jì)的基督徒認(rèn)為天堂位于云層的上方，但是本次哈勃空間望遠(yuǎn)鏡的觀測似乎已“查明”：傳說中在九霄云外的天堂可能有些遠(yuǎn)，距離地球大約7500萬光年。

雖然被喻為“上帝之臉”的星系距離我們非常遙遠(yuǎn)，位于天爐座星系團(tuán)中，但是科學(xué)家發(fā)現(xiàn)星系中存在異常強(qiáng)大的射電源，并有著一對巨大的射電波瓣，是天空中最強(qiáng)大的射電源之一。如果將哈勃空間望遠(yuǎn)鏡所捕捉到的NGC 1316星系圖像比作基督教的天父，那么強(qiáng)大的射電波就如同是“天父”向地球上的孩子們發(fā)出的信號(hào)。

在哈勃空間望遠(yuǎn)鏡所拍攝的照片中，巨大跨度的環(huán)形宇宙塵埃圍繞的星系部分，看上去非常像上帝慈祥的臉龐，而且還有許多大胡子。美國國家航空航天局的天文學(xué)家根據(jù)哈勃空間望遠(yuǎn)鏡傳回的數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，巨型塵埃和大量星團(tuán)的分布暗示了其形成的原因，在數(shù)十億年前一個(gè)巨大的橢圓星系與另一個(gè)螺旋星系之間發(fā)生了碰撞，產(chǎn)生了我們今天看到的NGC 1316“上帝之臉”星系。除了從詭異的星系外觀上可以洞察出NGC 1316的“暴力”歷史事件，科學(xué)家還從其他途徑上揭示了在“上帝之臉”星系中發(fā)生的故事。

位于智利圣地亞哥以北600公里賽拉托洛洛美洲際天文臺(tái)是南半球數(shù)個(gè)頂級(jí)的天體觀測站之一，配備了直徑4米的布蘭柯望遠(yuǎn)鏡。科學(xué)家使用這臺(tái)強(qiáng)大的望遠(yuǎn)鏡拍攝到了“上帝之臉”星系中各種令人眼花繚亂的漣漪、成環(huán)狀分布的物質(zhì)以及羽狀塵埃。

哈勃空間望遠(yuǎn)鏡的圖像進(jìn)一步揭示了“上帝之臉”星系深處區(qū)域的情景，發(fā)現(xiàn)一個(gè)更加復(fù)雜的塵埃帶和神秘的斑點(diǎn)結(jié)構(gòu)。科學(xué)家認(rèn)為龐大的黑色塵埃帶是遠(yuǎn)古時(shí)期一個(gè)螺旋星系的殘留物，因?yàn)槿绱司薮蠖暄训膲m埃帶只有在螺旋星系中才有，而橢圓星系一般存在著較大而非常明亮的球狀星團(tuán)，它們的來源可能是NGC 1316星系吞噬了數(shù)個(gè)螺旋星系的物質(zhì)。這些特殊的天體分布與構(gòu)造都說明了“上帝之臉”星系在數(shù)十億年前發(fā)生過極為恐怖的宇宙事件。