盘点哈勃望远镜20年来的10大太空发现

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【大纪元4月26日讯】(大纪元记者李晓宇编译报导)1990年4月24日,美国宇航局成功发射哈勃太空望远镜。哈勃从发射之初,就满载了天文学家的期望,希望通过它来进一步了解宇宙中的奥秘。在20年的服役历程中,它帮助解决了一些长期困扰天文学家的问题,对天体物理学观测作出了巨大贡献。space.com网站列举了哈勃的10大重要发现:

10、揭开暗物质的神秘面纱


2005年发表于《天体物理学杂志》的暗物质图片 (Jee et al. 2005, Astrophysical Journal)


暗物质是一种肉眼看不见的物质,占宇宙总量的大约23%,构成了宇宙的基本结构。暗物质作用于像气体和尘埃这样的正常物质,使它们聚集形成恒星和星系。天文学家利用“哈勃”望远镜的数据制作出第一个暗物质三维分布图。目前科学家还没有弄清楚暗物质到底是什么东西。

9、冥王星有三个月亮(卫星)


冥王星的三个月亮(NASA, ESA, and M. Buie (Southwest Research Institute))


2005年,哈勃太空望远镜发现冥王星的两个新卫星,分别命名为尼克斯(Nix)和海德拉(Hydra),最近映射到其表面的季节性变化。此外,通过帮助找出厄里斯(Eris)的质量(其质量比冥王星大27%),确立可能潜伏在克伯带(Kuiper Belt)的类似天体定为(类冥)矮行星。未来对这些遥远天体的观测将有助于科学家更好地了解太阳系的演化。

8、原行星盘


猎户座星云。(NASA/ESA and L. Ricci (ESO))


通过观测恒星形成区域如猎户座星云,哈勃能够证明环绕许多年轻恒星周围的气体和尘埃形成的原行星盘无处不在。这巩固了宇宙中普遍存在另外的世界的观点。

7、伽玛射线爆发


哈勃太空望远镜拍摄的长暴发生星系的例图(NASA, ESA, Andrew Fruchter (STScI), and the GRB Optical Studies with HST (GOSH) collaboration.)


伽玛射线爆发是宇宙中已知的最强大的爆炸,往往在几秒时间里释放出的能量就比太阳在其整个百亿年的一生中释放的更多。这些爆炸的起源几十年来一直是个谜。哈勃帮助发现这些爆发通常发生在星系形成恒星、重元素比较少的阶段。这显示巨大的恒星坍塌形成黑洞时伽马射线爆发可能发生。因为恒星形成活跃的星系往往富有行将崩溃的大质量恒星,而重元素含量低的恒星更有可能获取质量,形成黑洞。

6、苏梅克-列维9号彗星


哈柏太空望远镜于1994年5月17日拍摄到的照片


苏梅克-列维九号彗星(Shoemaker-Levy 9, SL9, D/1993 F2)是一颗于1994年与木星撞击的彗星,也是人们能首次直接观测太阳系的天体撞击事件。它引起了全球不少主流媒体的关注,也吸引了全世界的天文学家观测。透过这次事件,人们能知道更多木星及其大气的资料,以及木星扮演着内太阳系的“清道夫”角色,以强大的引力来清理“太空垃圾”。

根据电脑推算运行轨道的结果显示出在1992年7月8日距木星表面4万公里时因受到强大的引力而分裂为21个小碎块,并于格林尼治标准时间1994年7月16日20时15分开始以每小时21万公里的速度陆续墬入木星大气层,撞向木星的南半球,形成了彗星撞木星的天文奇观。

5、暗能量


暗能量(NASA and A. Riess (STScI))


通过测定宇宙正在膨胀的速度,哈勃可能帮助测定了宇宙的年龄,但它意外的提出了一个更为深刻的问题——事实证明,宇宙的膨胀速度既不是放慢,也不是匀速,而是令人费解的不断加快。这背后的罪魁祸首,称为暗能量,现在认为组成了整个宇宙中74%的能量,但它仍然完全是一个谜。解决这个谜团可能会使我们现在知道的物理学发生革命。

4、黑洞


黑洞。(NASA, ESA, and G. Canalizo (University of California, Riverside))


黑洞是由大于太阳质量的3.2倍的天体发生引力坍塌后形成的(小于1.4个太阳质量的恒星,会变成白矮星)。天文学的观测表明,在很多星系的中心,包括银河系,都存在超过太阳质量上亿倍的超大质量黑洞。哈勃发现星系中央黑洞的大小和星系的大小紧密相关,两者一齐演化。这有助于理解宇宙是如何随着时间的推移而演变的。

3、外星世界


外星世界(Paul Kalas/UC Berkeley; STScI)


迄今发现的400多个左右的太阳系外行星大多数实际上是由地面上的望远镜发现的。不过,哈勃对我们研究外星世界起了重要的促进作用,如首次确定一个太阳系外行星的大气成分。“哈勃”望远镜拍摄了一颗绕附近明亮恒星Fomalhaut运转的系外行星的首张可见光照片。Fomalhaut恒星位于25光年远的南鱼座。

2、测定宇宙的年龄


测定宇宙的年龄。(NASA and H. Richer (University of British Columbia))


“哈勃”的一项重任就是帮助天文学家测定宇宙的准确年龄。通过计算数十颗被称之为“造父变星”的脉动变星亮度,这架望远镜帮助天文学家完成了测定宇宙年龄的目标。脉动变星的亮度是太阳的1千倍。在得出它们的亮度之后,天文学家又计算出这些恒星与地球之间的距离。通过这种研究以及其它相关分析,天文学家确定了更为精确的哈勃常数以及宇宙年龄,精确度达到5%左右。根据他们的计算,宇宙年龄应该在137.5亿年左右。

1、哈勃的使命将继续


太空中的哈勃望远镜(NASA)


“哈勃”的观测发现让从行星学到宇宙学的几乎所有天文学研究领域经历一场革命。迄今为止,这架望远镜共拍摄了3万多幅天体照片以及超过57万幅其它照片。很多宇航员都曾执行过“哈勃”维修任务。一次又一次的维修让“哈勃”成为历史上制造的服役时间最长的太空观测设备。借助于例行维护和升级,“哈勃”的功率比最初发射时提高了100倍。2009年维修之后,哈勃至少可以继续工作五年。希望10年后,我们再回到SPACE.com,一起庆祝哈勃太空望远镜的30周岁。
(http://www.dajiyuan.com)

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