盤點哈勃望遠鏡20年來的10大太空發現

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【大紀元4月26日訊】(大紀元記者李曉宇編譯報導)1990年4月24日,美國宇航局成功發射哈勃太空望遠鏡。哈勃從發射之初,就滿載了天文學家的期望,希望通過它來進一步瞭解宇宙中的奧秘。在20年的服役歷程中,它幫助解決了一些長期困擾天文學家的問題,對天體物理學觀測作出了巨大貢獻。space.com網站列舉了哈勃的10大重要發現:

10、揭開暗物質的神秘面紗


2005年發表於《天體物理學雜誌》的暗物質圖片 (Jee et al. 2005, Astrophysical Journal)


暗物質是一種肉眼看不見的物質,占宇宙總量的大約23%,構成了宇宙的基本結構。暗物質作用於像氣體和塵埃這樣的正常物質,使它們聚集形成恆星和星系。天文學家利用「哈勃」望遠鏡的數據製作出第一個暗物質三維分佈圖。目前科學家還沒有弄清楚暗物質到底是什麼東西。

9、冥王星有三個月亮(衛星)


冥王星的三個月亮(NASA, ESA, and M. Buie (Southwest Research Institute))


2005年,哈勃太空望遠鏡發現冥王星的兩個新衛星,分別命名為尼克斯(Nix)和海德拉(Hydra),最近映射到其表面的季節性變化。此外,通過幫助找出厄里斯(Eris)的質量(其質量比冥王星大27%),確立可能潛伏在克伯帶(Kuiper Belt)的類似天體定為(類冥)矮行星。未來對這些遙遠天體的觀測將有助於科學家更好地瞭解太陽系的演化。

8、原行星盤


獵戶座星雲。(NASA/ESA and L. Ricci (ESO))


通過觀測恆星形成區域如獵戶座星雲,哈勃能夠證明環繞許多年輕恆星周圍的氣體和塵埃形成的原行星盤無處不在。這鞏固了宇宙中普遍存在另外的世界的觀點。

7、伽瑪射線爆發


哈勃太空望遠鏡拍攝的長暴發生星系的例圖(NASA, ESA, Andrew Fruchter (STScI), and the GRB Optical Studies with HST (GOSH) collaboration.)


伽瑪射線爆發是宇宙中已知的最強大的爆炸,往往在幾秒時間裏釋放出的能量就比太陽在其整個百億年的一生中釋放的更多。這些爆炸的起源幾十年來一直是個謎。哈勃幫助發現這些爆發通常發生在星系形成恆星、重元素比較少的階段。這顯示巨大的恆星坍塌形成黑洞時伽馬射線爆發可能發生。因為恆星形成活躍的星系往往富有行將崩潰的大質量恆星,而重元素含量低的恆星更有可能獲取質量,形成黑洞。

6、蘇梅克-列維9號彗星


哈柏太空望遠鏡於1994年5月17日拍攝到的照片


蘇梅克-列維九號彗星(Shoemaker-Levy 9, SL9, D/1993 F2)是一顆於1994年與木星撞擊的彗星,也是人們能首次直接觀測太陽系的天體撞擊事件。它引起了全球不少主流媒體的關注,也吸引了全世界的天文學家觀測。透過這次事件,人們能知道更多木星及其大氣的資料,以及木星扮演著內太陽系的「清道夫」角色,以強大的引力來清理「太空垃圾」。

根據電腦推算運行軌道的結果顯示出在1992年7月8日距木星表面4萬公里時因受到強大的引力而分裂為21個小碎塊,並於格林尼治標準時間1994年7月16日20時15分開始以每小時21萬公里的速度陸續墬入木星大氣層,撞向木星的南半球,形成了彗星撞木星的天文奇觀。

5、暗能量


暗能量(NASA and A. Riess (STScI))


通過測定宇宙正在膨脹的速度,哈勃可能幫助測定了宇宙的年齡,但它意外的提出了一個更為深刻的問題——事實證明,宇宙的膨脹速度既不是放慢,也不是勻速,而是令人費解的不斷加快。這背後的罪魁禍首,稱為暗能量,現在認為組成了整個宇宙中74%的能量,但它仍然完全是一個謎。解決這個謎團可能會使我們現在知道的物理學發生革命。

4、黑洞


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


黑洞是由大於太陽質量的3.2倍的天體發生引力坍塌後形成的(小於1.4個太陽質量的恆星,會變成白矮星)。天文學的觀測表明,在很多星系的中心,包括銀河系,都存在超過太陽質量上億倍的超大質量黑洞。哈勃發現星系中央黑洞的大小和星系的大小緊密相關,兩者一齊演化。這有助於理解宇宙是如何隨著時間的推移而演變的。

3、外星世界


外星世界(Paul Kalas/UC Berkeley; STScI)


迄今發現的400多個左右的太陽系外行星大多數實際上是由地面上的望遠鏡發現的。不過,哈勃對我們研究外星世界起了重要的促進作用,如首次確定一個太陽系外行星的大氣成分。「哈勃」望遠鏡拍攝了一顆繞附近明亮恆星Fomalhaut運轉的系外行星的首張可見光照片。Fomalhaut恆星位於25光年遠的南魚座。

2、測定宇宙的年齡


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


「哈勃」的一項重任就是幫助天文學家測定宇宙的準確年齡。通過計算數十顆被稱之為「造父變星」的脈動變星亮度,這架望遠鏡幫助天文學家完成了測定宇宙年齡的目標。脈動變星的亮度是太陽的1千倍。在得出它們的亮度之後,天文學家又計算出這些恆星與地球之間的距離。通過這種研究以及其它相關分析,天文學家確定了更為精確的哈勃常數以及宇宙年齡,精確度達到5%左右。根據他們的計算,宇宙年齡應該在137.5億年左右。

1、哈勃的使命將繼續


太空中的哈勃望遠鏡(NASA)


「哈勃」的觀測發現讓從行星學到宇宙學的幾乎所有天文學研究領域經歷一場革命。迄今為止,這架望遠鏡共拍攝了3萬多幅天體照片以及超過57萬幅其它照片。很多宇航員都曾執行過「哈勃」維修任務。一次又一次的維修讓「哈勃」成為歷史上製造的服役時間最長的太空觀測設備。藉助於例行維護和升級,「哈勃」的功率比最初發射時提高了100倍。2009年維修之後,哈勃至少可以繼續工作五年。希望10年後,我們再回到SPACE.com,一起慶祝哈勃太空望遠鏡的30週歲。
(http://www.dajiyuan.com)

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