哈勃探奇

劉安立

龐然大物？

普日密斯24星

普日密斯24星只不過是一個大星團——NGC 6357中的一顆恒星而已，但也是該星團中最亮的星。該星團中有許多正在生長的年輕恒星，即原恒星。原恒星生長于稠密的塵埃云中，因此只能在可見光波長觀測宇宙的望遠鏡是看不到原恒星的。哈勃太空望遠鏡（以下簡稱哈勃）可被用于紫外光、可見光和部分紅外光觀測。這種全色觀測能力對于研究從太陽系活動到遙遠星系的所有宇宙現象都很有用。在這幅圖中，哈勃看穿了塵埃云，讓我們得以一窺恒星誕生的地方。科學家曾經以為普日密斯24星是NGC 6357星團中最重的恒星，并估算其質量是太陽的300倍。但哈勃的探測結果表明，普日密斯24星的質量其實只相當于太陽的100倍。

揭開面紗

面紗星云

到達生命終點、以超新星形式爆發的恒星經常會在太空留下“疤痕”——一團被稱為超新星殘余、色彩明亮的氣云。面紗星云就是這樣一個殘余，它的擴展半徑超過110光年。1997年，哈勃一窺面紗星云。2015年，哈勃再窺該星云，并拍下了這幅照片。在這18年間，科學家乘坐航天飛機造訪哈勃，兩次升級它的主要“寬場和行星照相機”。該相機在像素提高后，以新的細節水平揭示了面紗星云中復雜的氣須。

形成面紗星云的超新星看來爆發于8000年前，從天文意義上講堪稱近在昨天。該星云至今仍在膨脹、變化。通過觀測這些變化，科學家能更好地了解這類星云怎樣演化。

恒星沖擊波

泡泡星云

泡泡星云的正規名字是NGC 7635，它是由大約45倍于太陽質量的一顆“暴躁”恒星甩出自己的氣體或恒星風而產生的。這些氣體的穿行速度高達每小時6500萬千米，它們沖進周圍的星際介質（即填滿恒星之間的空間的氣體）而產生沖擊波。沖擊波經過的區域升溫發光，產生明亮的泡泡，泡泡星云由此得名。但這個泡泡不平衡——恒星位于泡泡的左上部。該區域的星際介質溫度較低，因而密度更大，這導致氣體難以朝著該方向擴散。

射流推進

赫比格—哈羅射流

在這幅圖中，可見赫比格—哈羅射流噴出一些新生的恒星。當一顆恒星形成后，通常會有由剩下的氣體和塵埃組成的盤環繞它。這張盤與恒星磁場之間有復雜互動，這意味著一些氣體最終被以極高速度甩出。極速氣體撕裂星際介質而形成的沖擊波，產生了在圖中可見的明亮發光射流。不僅哈勃的高精度能以前所未有的細節展示這種射流，而且科學家能研究射流的生長過程。隨著射流移動到更遠的地方，它會沖擊一些新的氣團，導致氣團明亮閃光，但在幾年中又逐漸變暗，這就讓科學家能看見通常情況下難得一見的星際介質。雖然在天文學中30年不算長，但科學家通過哈勃獲得了有關大質量恒星噴射情況的連續30年數據，這比以往只有一張快照要好太多，從而讓他們能更好地了解宇宙現象。

超熱物體

NGC 5033

螺旋星系NGC 5033很像銀河系。兩者的直徑都是大約10萬光年。NGC 5033的核心有一個超大質量黑洞，其質量為太陽的1000萬～幾十億倍。但與銀河系不同的是，NGC 5033的黑洞一點也不安分。它被旋轉的氣體和塵埃盤環繞。黑洞旋轉速度也極快，因此黑洞變得超熱、發光，形成活躍星系核。多年來，通過觀測星系中心塵埃的運動，哈勃發現了成百上千個超大質量黑洞。如果這些塵埃移動很快，那么必定有一個黑洞把它們固定在軌道上，否則它們就會飛到星系中的其他地方。哈勃發現幾乎每個大質量星系中心都有超大質量黑洞。科學家現在相信，超大質量黑洞在塑造星系方面有重要作用。

孤獨恒星

北落師門

在哈勃升空之前，科學家只知道太陽系中有行星。而今天，科學家已經知道了環繞其他恒星的成千上萬顆系外（指太陽系以外的）行星。用哈勃研究系外行星再合適不過了。但哈勃的視野不夠寬，搜尋大片天空的時間窗也短，因此哈勃并不擅長于發現系外行星。但一旦發現系外行星，就可以用哈勃對其進行仔細的跟進觀測。

在一個罕見情況中，哈勃似乎發現了環繞恒星北落師門的一顆行星。北落師門被延伸達大約200億千米的塵埃環圍繞，如此寬的延伸距離簡直大得難以想象。這樣的環通常是由把塵埃引入特定軌道的所謂“牧羊行星”創生的。為了尋找疑似存在的北落師門“牧羊行星”，哈勃在多年里反復拍攝北落師門系統的圖像。通過比較這些圖像，科學家認為，自己發現了一個在北落師門塵埃環上緩慢移動的亮點，那么它是不是第一顆拍攝于可見光波長的系外行星？遺憾的是，進一步分析證明那并非是一顆行星。由此看來，北落師門仍然孤獨，除非未來有環繞它的行星真的被找到。

宇宙透鏡

引力透鏡效應

星系團是宇宙中質量最大的天體之一。星系團是如此沉重，以至于它們會扭曲時空架構，經過它們的光線也被彎曲。如果條件合適，這種扭曲就可作為一種透鏡，導致位于“透鏡”背后數十億光年的星系被放大，這被稱為引力透鏡效應。左圖中，可見經歷了透鏡作用的多個明亮藍色星系，但透鏡效應把它們扭曲成了彎曲的弧形。這類圖像在追蹤宇宙中最神秘物質之一——暗物質方面很重要。星系團中大部分物質都被認為是暗物質。雖然科學家并不知道暗物質是什么，但通過哈勃對引力透鏡效應的觀測，科學家已經知道了暗物質的分布情況和暗物質在整個宇宙歷史上的演化情況。在研究了扭曲星系的模式后，科學家創制了左圖星系團中的暗物質地圖，如右圖中藍色所示。