正如哈勃一再表現(xiàn)出來的那樣,宇宙中的銀河系碰撞比比皆是。
哈勃太空望遠(yuǎn)鏡在太空20多年的大部分時間里,以其美麗的圖像,成為世界各地令人驚嘆的人。但是宇宙飛船 - 一項涉及美國宇航局和歐洲航天局的合作 - 產(chǎn)生的不僅僅是漂亮的照片。研究人員說,它的科學(xué)儀器徹底改變了我們對宇宙及其歷史的理解。
“我們希望[哈勃]改變我們對宇宙的看法,”科琳·哈特曼上周在“哈勃的宇宙之旅”放映時說,這部紀(jì)錄片在國家地理頻道播出。Hartman擔(dān)任美國宇航局位于馬里蘭州格林貝爾特的戈達(dá)德太空飛行中心的科學(xué),運營和項目表演副主任。滿足了這些期望。自哈勃于1990年4月24日在發(fā)現(xiàn)號航天飛機(jī)上發(fā)射以來,來自世界各地的約4,000名天文學(xué)家用它來制作超過12,700份科學(xué)論文,使其成為有史以來最具生產(chǎn)力的儀器之一。哈特曼說:“哈勃確實以一種別的方式向我們開放了整個宇宙?!?/p>
探索太陽系
美國天文學(xué)家萊曼斯皮策于1946年開始游說太空儀器,二十多年后,美國宇航局開始設(shè)計“大空間望遠(yuǎn)鏡”。(它于1983年以著名的天文學(xué)家埃德溫·哈勃命名。)在哈勃太空望遠(yuǎn)鏡有一個有缺陷的鏡子達(dá)到空間和最初返回宇宙的圖像模糊。但宇航員在1993年的維修任務(wù)中解決了這個問題,哈勃開始制作現(xiàn)在已知的美麗的標(biāo)志性圖像。
修復(fù)后不久,彗星Shoemaker-Levy 9闖入木星。哈勃在彗星爆發(fā)時捕獲了這顆彗星,提供了對彗星在向太陽系行星(包括地球)輸送水和其他物質(zhì)方面所扮演的角色的見解。木星的其他圖像顯示,天然氣巨頭的大氣中出現(xiàn)了意想不到的少量水。
哈勃還拍攝了一些圖像,這些圖像顯示了矮星行星Ceres表面上的明亮和黑暗區(qū)域,Ceres是火星和木星之間主要小行星帶中最大的物體。美國宇航局的黎明太空船將于4月23日科學(xué)任務(wù)開始時試圖確定塞雷斯神秘亮點的構(gòu)成。哈勃還研究了2011年7月至2012年9月黎明繞行的小行星灶神星的地質(zhì)情況。
哈勃還觀察了遙遠(yuǎn)的矮行星冥王星,幫助天文學(xué)家制作地表地圖,甚至還發(fā)現(xiàn)了四顆新的冥王星衛(wèi)星。美國國家航空航天局的新視野任務(wù)將于2015年5月開始拍攝哈勃望遠(yuǎn)鏡的圖像,但是花了九年多的時間才開始接近太空望遠(yuǎn)鏡以獲得資金。(New Horizons于2006年1月發(fā)射,將于7月14日由冥王星系統(tǒng)飛行。)
宇宙的生命
美國宇航局最著名的太空望遠(yuǎn)鏡是以美國科學(xué)家埃德溫哈勃命名的,他確定宇宙不是靜止的,而是在膨脹。哈勃的主要目標(biāo)之一是確定宇宙伸展的速度。望遠(yuǎn)鏡還為暗能量的存在提供了證據(jù),暗能量是抵消引力的神秘力量,使星系以加速的速度相互遠(yuǎn)離。
在哈勃啟動之前,對宇宙年齡的估計在10到200億年之間 - 這是一個顯著的差距。通過研究稱為造父變星的特殊脈動恒星,哈勃幫助天文學(xué)家確定宇宙的年齡,精確度約為5%。目前的最佳估計是138.2億年。
銀河系及其他地方
我們的銀河系將與其鄰居仙女座星系發(fā)生正面碰撞,世界上有哈勃望遠(yuǎn)鏡感謝單挑。通過測量即將到來的仙女座星系的側(cè)向運動,科學(xué)家們能夠確定這兩者將在大約40億年內(nèi)合并。正如哈勃表示的那樣,合并在銀河系之外很常見。當(dāng)科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)了長尾氣體和塵埃的星系 - 合并的殘余物 - 他們將哈勃望向他們,以揭示細(xì)節(jié)。太空望遠(yuǎn)鏡探測了這些碰撞的核心,并發(fā)現(xiàn)了一類特別大而明亮的星團(tuán)。
哈勃曾幫助調(diào)查宇宙只有6億年前存在的星系。先前的估計表明,在宇宙至少有20億年之前,星系才會形成。該儀器的圖像幫助科學(xué)家了解星系是如何演化的。哈勃還幫助將科幻小說的主要內(nèi)容變成了科學(xué)事實。“當(dāng)我還是個小孩子時,黑洞很奇怪,就像”星際迷航“中的一樣,”1979年至1998年擔(dān)任美國宇航局首席科學(xué)家的艾德威勒說。
但哈勃表明,超大質(zhì)量黑洞的重量是太陽質(zhì)量的數(shù)百萬甚至數(shù)十億倍,存在于大多數(shù)(如果不是全部)星系的中心?!肮粌H證明了超大質(zhì)量黑洞的存在,它還從科學(xué)幻想到現(xiàn)實都采取了黑洞,”韋勒說。
恒星生命的終結(jié)
當(dāng)大質(zhì)量的恒星到達(dá)生命的盡頭時,它們會在被稱為超新星的火熱死亡中爆炸。這些猛烈的井噴可能會留下黑洞或超緊湊的中子星,即使它們通過星系吹出恒星心臟中形成的重元素。哈勃幫助科學(xué)家更好地了解超新星過程。
自從它首次開始拍攝宇宙以來,哈勃已經(jīng)拍攝了SN 1987 A的圖像,這是一顆在望遠(yuǎn)鏡發(fā)射前三年爆炸的超新星。哈勃繼續(xù)觀測超新星,拍攝了數(shù)百張照片,以幫助研究人員了解它是如何隨時間變化的。哈勃還研究了不穩(wěn)定的恒星Eta Carinae,這個物體似乎正在爆炸。該望遠(yuǎn)鏡使科學(xué)家們能夠?qū)Σ粚こN矬w的結(jié)構(gòu)進(jìn)行詳細(xì)研究,包括200年來暴力爆發(fā)的殘余物。
尋找其他行星
今天,當(dāng)人們聽到系外行星時,他們可能想到的第一個儀器是美國宇航局的行星狩獵開普勒太空船。但是在2008年,哈勃拍攝了另一顆恒星Fomalhaut b周圍軌道中行星的第一張照片。甚至在此之前,當(dāng)每個行星候選者在它的恒星和地球之間通過時,哈勃通過監(jiān)視星光下的傾角幫助找到了16個圍繞其他恒星運行的潛在行星。該儀器還有助于研究遙遠(yuǎn)行星的大氣層。
哈勃間接地幫助為開普勒奠定了基礎(chǔ)。哈勃揭示了數(shù)十億顆恒星,這些恒星是潛在的行星主體,打開了宇宙的浩瀚。美國宇航局官員表示,將哈勃望遠(yuǎn)鏡投入太空已經(jīng)證明已經(jīng)達(dá)到了一定程度的技術(shù)專業(yè)水平?!罢J(rèn)為我們可以建立像開普勒這樣的東西是合情合理的,”哈特曼說。
持續(xù)的使命
哈勃設(shè)計用于維修,允許宇航員根據(jù)需要更換部件并更換科學(xué)儀器。這種方法使航天器運行了四分之一個世紀(jì)。2009年的最后一次服務(wù)任務(wù)取代了磨損部件,Weiler估計該工藝將繼續(xù)收集五六年的數(shù)據(jù)。美國宇航局科學(xué)任務(wù)理事會副主任約翰格倫斯菲爾德和曾在三個不同的太空任務(wù)中為哈勃服務(wù)的宇航員約翰格倫斯菲爾德在“ 哈勃宇宙之旅 ” 的放映中稱贊了宇宙飛船。
“哈勃望遠(yuǎn)鏡還有一段巨大的旅程,”格倫斯菲爾德對一個禮滿的禮堂說道?!拔胰匀幌嘈潘顐ゴ蟮陌l(fā)現(xiàn)就在眼前?!?/p>
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