小火箭出品
本文作者:邢强博士
本文共4135字,43图。预计阅读时间:40分钟。
4月24日,在人类太空探索史上,始终是带着传奇色彩的。
公元1970年4月24日21点35分,长征1号运载火箭在酒泉卫星发射中心发射,1970年4月24日21点48分,东方红1号卫星成功入轨。中国成为了继苏联、美国、法国和日本之后,第5个拥有独立发射人造卫星能力的国家。
东方红1号卫星的质量为173公斤,超过了之前4个国家各自的第1颗人造地球卫星的质量总和。
自2016年起,每年的4月24日定为中国航天日。中国航天日旨在宣传中国和平利用外层空间的一贯宗旨,大力弘扬航天精神,科学普及航天知识,激发全民族探索创新热情。
这是新时代,我国发展航天事业,建设航天强国的一声号角!
2018年4月24日是中国的第3个航天日。
公元1990年4月24日,协调世界时12点33分51秒,发现号航天飞机点火,执行她的第十次太空任务。随后,将哈勃望远镜送入预定轨道。
2018年4月24日,是哈勃望远镜的第28周岁生日。
哈勃望远镜直径2.4米的主镜片。
有关哈勃望远镜的设计、加工、制造,以及她的曲折人生,小火箭决定,今天先不和大家说了,改日再详细聊。上图和上上图为哈勃太空望远镜的供电系统细节。
今天,小火箭和大家一起,用大量哈勃望远镜拍摄的照片,来纪念之。
让我们把目光暂时从地球上的战火与纷扰中挪开,在仰望星空的过程中,让心灵歇歇脚,共同来获得这短暂而又美好的宁静吧!
(当然了,既然是小火箭的文章,通常来说也短不了。)
船底
船底星云是小火箭想要和大家一同观赏的哈勃望远镜拍摄的绝美照片中的第1个星云。
她是我们人类从地球仰望星空的时候,能够发现的最大的和最亮的星云。她比举世闻名的(或许是在大半个宇宙中都非常知名的)猎户座大星云还要大4倍,而且要亮得多。
船底星云中,拥有咱们银河系亮度和质量排名非常靠前的两颗硕大的恒星。
这是哈勃望远镜拍摄的船底星云中的海山二。
海山二的质量约为咱们的太阳的150倍,亮度是太阳的590万倍!
上图的两团白色球状结构为海山二喷发出的物质形成的,被称作侏儒星云。中间那个白色的亮点,就是硕大的海山二。
说起船底星云,小火箭就不得不提一下尼古拉斯·路易斯·拉卡伊这个人了!
拉卡伊,幼年丧父,家境贫寒。但是他对数学的挚爱和对星空的痴迷引起了卡西尼家族的注意。有关卡西尼家族,详见小火箭的公号文章《祖传天文学家:卡西尼祖孙四代创造传奇》。
在卡西尼本人的巨额资助下,拉卡伊开启了他的星空之旅。37岁的拉卡伊来到非洲南端的好望角,整夜地凝视南天星空。
在49岁因积劳成疾,活活累死之前,拉卡伊完成了对1万颗南天星星的观测和记录,计算了横跨1800年的星表。
拉卡伊创制了14个星座(其中当然包括南天星空中闪耀无比的船底座)。上图为哈勃望远镜为庆祝她的20岁生日而拍摄的船底座的一部分。
这是什么概念?
我们如今的夜空中的星,被划分为88个星座,其中有16%是拉卡伊一个人创制的。
哈勃望远镜拍摄的船底座中的钥匙孔星云。
上图,在这个直径7光年的星云的左上角,有一小团小的星云,被称作“上帝的手指”。
上帝也为了这宇宙中的美景点了一个赞。
创世
这是哈勃望远镜在1995年4月1日拍摄到的天鹰星云中的创世之柱。
创世之柱以前所未有的细节向我们展示了恒星诞生的瞬间。在这里,能量与物质交融,一切都在孕育,一切都在生长。
真是太美了。不过美中不足的是,创世之柱照片的右上角怎么被挖掉了一块?
小火箭解释:
哈勃望远镜的第二代广域和行星照相机实际上由4个镜头组成。其中右上角那个镜头经常会被调成放大模式,以便获取更多细节。
而拍摄创世之柱这样的照片的时候,为了把三根柱子都展示出来,原本把图像放大了的右上角镜头拍摄的画面就得按比例缩小,这才能和其他3个镜头拍摄的画面拼起来。
因此,不是被挖掉了一块,而是右上角的图像缩小之后与其他3幅图拼接之后形成的。
当然,为了科学与艺术,哈勃望远镜还是得更加努力。
2014年,哈勃望远镜以更高的分辨率重新拍摄了创世之柱:
要知道,构成我们身体的很多物质,就是通过这样的过程诞生的。
另外,我们其实看到的是创世之柱的遗照。
实际上,按照分析,创世之柱其实在6000年前就被一颗超新星的爆炸摧毁了。因为光速传播的有限性,我们得以在现在看到创世之柱被毁灭之前的景象。
1000年以后,我们的后人将会目睹那颗超新星爆炸瞬间的强烈闪光,目睹创世之柱的崩塌与消散。
孕育了创世之柱的天鹰星云。
棒旋
在2005年之前,人类以为银河系像个银盘子,是个旋涡星系。而2005年 斯皮策太空望远镜的观测结果,证实,银河系其实是个棒旋星系。
我们身处银河系之中,目前还没能飞出银河系为我们的家园拍摄一张全身照片。(实际上,我们人类制造的飞行器刚刚能够飞出太阳系。)
那么怎么办呢?
只好去在理论分析和长期观测的结果中,寻找与银河系长相相似的兄弟姐妹了!
这是哈勃望远镜拍摄的波江座NGC 1300星系。一个典型的棒旋星系。
小火箭风格:
这张照片由4种波段的影像组成,分别是435纳米和814纳米的蓝光和红光,展示了超巨星和恒星诞生的区域;555纳米和658纳米的光则勾勒出了该星系的更多细节。
哈勃望远镜拍摄的位于飞马座的NGC 7479星系。
哈勃望远镜拍摄的UGC 12158星系的照片。该星系被大量科学家认为,极有可能是迄今为止人类发现的在外观上与我们的银河系最为相像的星系。
那个星系里面,有没有智慧生命呢?有没有属于他们的小火箭呢?
在近地轨道上的哈勃望远镜正在向深邃的宇宙深处凝视。摄于2009年5月19日。
小火箭风格,哈勃望远镜的轨道参数:
近地点:537.41公里;
远地点:541.42公里;
轨道倾角:28.471°;
轨道周期:95.47分钟。
爆炸
由哈勃望远镜拍摄到的24张照片叠加而成的迄今为止最为清晰的蟹状星云的照片。
《宋会要》中记载:“嘉祐元年三月,司天监言:客星没,客去之兆也。初,至和元年五月,晨出东方,守天关,昼见如太白,芒角四出,色赤白,凡见二十三日。”
小火箭翻译+补充:
公元1054年7月4日,汴梁时间凌晨4点左右,金牛座天关星附近,突然发生超新星爆炸,光芒耀眼。这颗超新星,在白天都能够看到,如此的高亮度持续了23天。
951年后,哈勃望远镜在太空拍摄到的蟹状星云照片,就是当年北宋的司天监观测到的SN 1054超新星爆炸之后形成的星云。
通过射电望远镜、可见光望远镜、红外望远镜、紫外望远镜和X射线望远镜观测到的蟹状星云。
这是另外一颗超新星爆炸之后的遗迹。大麦哲伦星云中的一颗大恒星,用这种方式,结束了自己轰轰烈烈的一生,也为新的恒星的诞生创造了物质条件。
这是哈勃望远镜拍摄的螺旋星云。该星云有个昵称:上帝之眼或者索伦之眼。
该星云是由一颗3倍于太阳质量的恒星爆炸后形成的。
哈勃望远镜捕捉到的上帝之眼边缘的一些细节,展示了爆炸过程中的物质抛射。
碰撞
哈勃望远镜在2010年11月4日拍到的一个大空泡。
经研究,这个空泡是由硅元素和铁元素构成的。
哈!这和形成人类现在的互联网文明的物质基础是一致的!
这个空泡是由两颗白矮星发生了毁天灭地的碰撞之后形成的。
说起碰撞,哈勃望远镜还捕捉到了更大规模的碰撞瞬间:
这是两个星系正在碰撞!
12亿年前,她们是相互独立的两个星系;9亿年前,两个星系的边缘开始接触;4亿年前,剧烈的碰撞与融合开始发生。
如今,部分核心已经交融在一起的她们被称作:触须星系。
小火箭突然想到,在37.5亿年之后,我们身处的银河系会与仙女座大星系也将会发生碰撞。
不知那时候,人类是否还存在,不知是否已经做好了准备。
草帽
哈勃望远镜拍摄的草帽星系。
草帽星系的直径为5万光年,总体来说,个头儿相当于咱们的银河系的30%。
不过,可千万不能小看了这个星系。小火箭要专门提一下的是,在草帽星系中心,有一个非常非常巨大的黑洞。
这个黑洞的质量相当于太阳的10亿倍!
马头
哈勃望远镜拍摄到的马头星云。
马头星云细节
行星
亚特兰蒂斯号航天飞机在2009年5月19日拍摄到的哈勃太空望远镜运行在近地轨道上的场景。
哈勃望远镜拍摄的火星,旁边的小亮点刚好展示出了火卫一的移动轨迹。
强大的哈勃望远镜,原本就是为了拍摄遥远的星系而设计的,拍摄太阳系内的行星这么近的目标,稍显吃力。这也是人类有了哈勃望远镜之后,依然要大力发展火星、木星、土星等一系列探测器的原因。
(今后希望还能有新的金星探测器吧!)
哈勃望远镜在2017年4月3日(近期木星离地球最近的时候),拍摄了木星的全身照。
哈勃抓拍到的木星北极光
哈勃望远镜拍摄到的木星、木星的卫星和木星卫星在木星表面的影子。
小火箭风格:
上图左下角的小圆球为木卫四 卡利斯托;中间那个亮亮的黄色小圆球就是木卫一 伊娥;另外,我们还能够看到木卫二 欧罗巴在木星云层上投下的影子。
上图摄于2015年1月24日协调世界时6点28分。
木卫三哪里去了?
这是哈勃望远镜抓拍到的木卫三 盖尼米得的影子刚好投在木星大红斑上的瞬间。
哈勃望远镜拍摄的土星南极光。
哈勃拍到的海王星。
这是哈勃望远镜拍摄的泡沫星云。
相较于尺寸太小的行星来说,哈勃拍摄起巨大的星云更显得心应手。
泡沫星云的直径为7光年,一束光穿过这个泡沫,需要跑7年。这相当于太阳到最近的恒星半人马阿尔法星的距离的1.5倍。
摄人心魄的猎户座大星云
有最美星系之称的M51星系。
哈勃望远镜为庆祝28周岁生日,在今年(2018年)拍摄的礁湖星云照片。
礁湖在梅西耶星表中名列第八,因此称作M8。小火箭联合会成员通常称呼她为神秘8号 Miracle8。她是一个位于南天人马座的发射星云(也可称之为电离氢区)。在NGC用表中排名6523,又称NGC 6523。
附注:致敬查尔斯·梅西耶,M是梅西耶的简写,我们只是把个别特别漂亮的星云以神秘系列重新标注。
经由哈勃空间望远镜的观测资料,宇宙的年龄是137亿年。
祝愿所有小火箭好友青春永驻。期待在我们向宇宙深处探求的过程中,寻回最为真实的自我。
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