哈勃望远镜拍摄的精彩瞬间图片集(下)

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【大纪元6月10日讯】哈勃望远镜于1990年4月24日升空,4月25日到达据地球360英里的轨道,开始了它对宇宙的观测。11年多的时间里,哈勃望远镜拍摄了关于宇宙中发生的各种事件的许多精彩镜头。这里我们将网易搜集的部分精彩图片汇集起来﹐分为(上)、(下)两集发表。

两颗彗星的故事

哈勃望远镜观测到了两颗彗星的崩溃。一颗是因为木星的重力;另一颗则是因为太靠近太阳。

在1994年,哈勃望远镜观测到彗星Shoemaker-Levy 9的一部分被木星拉入它的大气层后爆炸。望远镜在随后的几天中捕捉到了碰撞地点附近爆炸碎片被激起的优美景象。

2000年的夏天,哈勃望远镜观察到一颗很大的叫做”林尼尔”的彗星由于太近掠过太阳而崩溃。这是天文学家第一次清楚地观察到一颗彗星由于靠近太阳受热爆炸,内核爆炸以后的景象。哈勃望远镜拍下了一些林尼尔彗星爆炸后留下的同样有彗尾的迷你彗星。

林尼尔彗星失踪的碎片

哈勃望远镜发现了一些林尼尔彗星爆炸以后留下的迷你彗星。这是天文学家第一次清楚地观察到一颗彗星由于靠近太阳受热爆炸,内核爆炸以后的景象。

这个结果证明了天文学家猜想的彗星爆炸以后形成一串小冰珠。

彗星上的”火山喷发”

美国约翰.霍普金斯大学和西班牙的天文学家,最近分别通过哈勃太空望远镜和设在西班牙的地面天文望远镜,观测到一个名叫利尼阿尔(Lineal)彗星的彗核奇异喷发景象。这一景象令天文学家欣喜不已,这将使他们检测到这颗彗星的冰雪物质中的确切物理成分。

“利尼阿尔”这个名字是由去年9月发现它的美国麻省理工学院的天文学家命名的,它其实是英文”近地小行星研究林肯观测室”的缩写。天文学家观测到,尽管利尼阿尔彗星内部的温度是摄氏零下82度左右,它却如同地球上的火山喷发一般从彗核喷发出大量物质,使得它的亮度在4小时之内几乎增加了50%。利尼阿尔彗星研究小组主任威沃将这种现象评价为”壮丽的喷发”。他们还注意到,其喷发频率还随着它距太阳距离的缩短而增加。26日,利尼阿尔彗星到达它的近日点,距地球大约1.2亿公里,此时它喷发得最强,亮度也最大。天文学家还不知道造成这样巨大喷发的确切原因,但一般估计可能是太阳的热量使彗星表面的冰壳蒸发或者使彗星表面之下的气体减压外泄。

美丽的星云

腐蛋星云–行星状星云的诞生

在这张哈伯望远镜影像中所呈现的是当一颗红巨星正在进入行星状星云的痛苦阶段。虽然天文学家都相信类似太阳这样的恒星都会经过此一阶段,但是由于过程相当短暂,所以也极难得才被观测到。

这颗恒星名为OH231.8+4.2,在红外光观测下可以看出气体与尘埃向两侧喷出,从恒星抛出的大量气体遮蔽了中央的恒星,只能从气体和尘埃的反射看到恒星所发出的光。而且喷出的气体速度相当快,高达每小时七十万公里。这些高速气体碰撞的情形在照片右侧相当清楚,一条喷流似乎撞上了浓密的气体团,势必将产生强烈的冲击波。左侧则有一条从中央喷出的喷流结构。

哈伯望远镜提供了两幅影像。左边的彩色影像是1998年三月二十八日以NICMOS透过四种不同红外光滤镜拍摄所合成的,提供了气体与喷流的组成、温度等相关物理性质资讯。黑白照片是单张的NICMOS影像,星云中较暗的细节部分较为清晰。

天文学家以电波观测发现这颗恒星周围的气体中有许多罕见的分子,包括硫化物,如硫化氢、二氧化硫等。据信,这些化合物应是在震波通过气体时形成的,也因为这些硫化物之故,这个星云的绰号就是“腐蛋星云”,位于船尾座。

这些影像对现行天文物理理论提出了相当严厉的挑战:一颗恒星是如何产生如此平直的气体流,又如何使之加速到如此高速?加州理工的William B. Latter所率领的小组将以这次观测的资料进行研究,以期能找出喷流发生的机制,使恒星演化末期阶段的理论能更趋完善。相关资料于八月三日的非对称行星状星云研讨会上发表,并将刊载于ApJ天文物理期刊。

即将形成的行星状星云

一个双星系统就像一对夫妻,它们可能是同年同月同日生的(这个一天可能有百万年的时间),但却不能同年同月同日死。大多数的情况是其中的一颗首先爆发,成为一颗白矮星,它的残骸被同伴吸收或者被星风吹走,如果它们之间的距离合适,白矮星可能会吸引同伴的物质,在自身的周围形成吸积盘,当吸积盘的地层压力和温度达到核聚变的条件后,就会发生一次爆发,肉眼或者分辨率较低的望远镜就能看到一颗增亮了的恒星,整个系统被称为※刍增二型变星§。还有一种极端特殊的情况是这颗死亡了的伴星可能是一个更密实的中子星,而更特殊的是这颗中子星已经接近再次坍缩的极限,即所谓强德拉塞卡极限,若它吸收的伴星物质加上自身的质量突破了这个极限,那么,一个黑洞就产生了,当然,这是特殊情况。而上面这颗好象星云一般的恒星没有那么倒霉,它的同伴可能是一颗白矮星。

蝴蝶星云与大质量恒星诞生之谜

NASA的哈伯望远镜从扰动的气体蒸炉中观测到一颗名为N159的恒星诞生的过程,它位于17万光年外大麦哲伦星系中,从这颗大质量高温新恒星吹出的恒星风,将外围广达150光年的星云外型塑成了如圆弧、长柱和细丝等特殊的形状。

这是天文学家首度得以仔细观察这种罕见的密实、由高度游离气体所组成的蝴蝶形星云,它通常深藏于发光气体与黑暗尘云的大漩涡中心。透过哈伯望远镜的高解析力,天文学家测得其直径约 2光年(视直径 2″)。

这种双极形星云可能来源之一是,从隐藏在吸收带中央的大质量恒星(太阳质量的十倍以上)所喷出的气体。这类恒星的温度相当高,它们的辐射压甚至能将从周围气体盘落入的气体再沿着两极反推出去。

这次的观测,是大麦哲伦星系年轻大质量恒星搜寻计划的一部分。要观测到如此大质量、又刚诞生不久的新恒星,机会相当难得。在这张摄于 1998 年的真色照片中,红色部分是氢、黄色则是高游离态的氧所发出来的。

这次的观测是由欧洲天文学家 Mohammad Heydari-Malayeri (法国巴黎天文台)与 Michael Rosa (德国欧南天文台)、Vassilis Charmandaris (巴黎天文台)、Lise Deharveng (法国马赛天文台)、Hans Zinnecker (德国天文物理协会)共同合作,他们的研究结果发表于欧洲天文与天文物理期刊上。

蟹状星云的历史

远在美国人开始用燃放烟火来庆祝独立记念日的数百年之前,一个比烟火更具震憾力的星像爆炸画面早已照亮过这夏夜的天空。这状丽无比的爆发便是由超新星的爆炸所演出的,这一颗”壮烈成仁”的星球可能有太阳十倍以上的质量。在公元1054年七月或八月这段期间古代中国的天文学家观测到并记录了此星的死讯。

它出现在金牛座的南角上,当时的记载描述这颗星比金星要亮上六倍,几乎和满月的亮度一般数百年之后这超新星的遗骸,在数百年之后被冠以蟹状星云之名,这呈云雾状,且不断喷发出云气尘埃的天体距离我们地球有7000光年之遥”客星”古代的中国天文学家此称呼它,这颗星在出现于天上后的一个月之内一直相当明亮。在这段期间,其耀眼的光辉约有太阳的40亿倍,而它的遗迹在往后的一年多都还能够看的见,此外还有两项特别的记录,中国天文学家描述这颗星在四方都有尖尖的光辉而且还带着微红白的颜色。

如果这颗超新星在距离地球50光年的附近爆发,天文学家相信所有地球上的生命都将被其放射线所毁灭,自西元九世纪以来,天文学家们已经目赌了同在我们所处的银河系中且可相提并论的剧烈爆发:1572及1604年的两颗超新星的爆发。

依照古代中国人的纪载,超新星是一种剧烈的天相,但是欧洲人却不如此认为,因为在欧洲天文学家们找不到任何有关这个天像的记录。而住在北美州北亚利桑那的古代印第安人,则可能因为看到这个天相而将这事件绘成了图画。而在现代我们也找到了两幅的图像,这两幅画分别位于WhiteMesa以及NavajoCanyon的岩壁上。两者都显示在新月旁有个巨大的星星。科学家以经计算出在1054年的七月五日时,月亮刚好在蟹状星云北方两度的位置上。

这颗超新星被遗忘了600年之久直到人们用望远镜再次发现了它。这时超新星已经暗的无法用肉眼去观察其细节部分了。公元1731年,英国物理学家而且是位业余天文学家的JohnBevis从这星云观测到云气及尘埃连成一串串的模样。CharlesMessier在1758年在搜寻彗星时记下了这团云气,很明显的它并不会移动。

这个星云后来便收录为Messier在1744年出版的星云星团目录的第一号天体。1844年Rose爵士将此星云命名为”蟹状”星云因为它的丝状结构看起来很像甲壳类生物的脚。在Rose爵士观测的十年之后,天文学家们仍然为这奇异天体而的神秘而持续的研究着蟹状星云。1939年天文学家JohnDuncan指出蟹状星云可能在766年前自其起始点爆炸之后膨胀至今。

天文学家WalterBaade更深入的研究这个星云,1942年时观测到位于星云中央一颗暗黯的星这可能与此星云的起源有关。六年之后,科学家发现蟹状星云是一个强力无线电波源。Baade在1954年指出蟹状星云有强大的磁场,其后在1963年时高空火箭更侦测到了发射自蟹状星云的X射线。同时发出无线电波,X射线,及强大的磁场。科学家知道蟹状星云是一强大的电波源,但是它是如何产生的呢?

在1968年时他们终于找到了答案;一个位于星云中央的天体Baade以前发现的暗黯小星。它以每一秒钟30次的频率发射出无线电波。遂命名为蟹状星云波煞,它是历史上首次发现的波煞,同时也是超新星爆炸所形成的频律最快能量最大的波煞。科学家们相当讶异为何这个波煞旋转的如此之快。理论上他们认为这个波煞是颗中子星因为它位于超新星的遗骸之中。中子星同时也是在如此高速旋转之下唯一不会被扯碎的星体。由溃的星体的物质所形成的中子星,是密度无比凝聚的聚合天体。蟹状星云有如一座宇宙的发电厂,而且其能量还足够发出几乎所有电磁波范围的电磁波光谱也因为这波煞的能量是如此强,所以这个星云竟能比太阳要还亮上七万五千倍。

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