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哈勃30年间的30张图片上

 

为庆祝哈勃空间望远镜发射30周年,NASA从30天前开始,每天公布一张历年由哈勃望远镜拍摄的最具代表性照片。以下是NASA所公布的到年的15张照片,预祝史上最传奇的空间望远镜30岁生日快乐。

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Jupiter()

木星

Credit:NASA,ESA,andJ.Westphal(Caltech)这是有史以来第一张木星的真实彩色照片。由哈勃宽视场行星相机拍摄的。图中显示了木星大气层云的形成过程,其中含有冰冻氨的小晶体和包括碳、硫和磷化合物的彩色化学成分,这些云相当冰冷,大概可低至零下华氏度。木星最著名的大红斑,在南赤道带形成了罕见的、帐篷状的边缘。在大红斑的左下方,是所谓的白卵形区,其中之一些在年左右形成。这张照片展示了地面望远镜所无法达成的细节,同时为NASA的先驱者10、11号空间探测器所传回的图片提供了极好的对比补充。

TheHubofGalaxyNGC()

星系NGC中心

Credit:WalterJaffe/LeidenObservatory,HollandFord/JHU/STScI,andNASA这是哈勃太空望远镜拍摄的一个巨大的冷气体和尘埃盘正在为NGC星系核心的黑洞提供燃料的图像。尘埃盘位于光年外,这个圆盘倾斜的角度足够(大约60度)使天文学家能够清楚地看到它明亮的中心隐藏着黑洞。暗尘埃盘代表一个寒冷的外部区域,它向内延伸到黑洞数亿英里内的一个超热吸积盘。这个圆盘把物质送入黑洞,在那里重力压缩和加热物质。一些热气体从黑洞附近冒出来,形成射电喷流。射流垂直于圆盘排列,就像轮轴穿过轮子一样。

CygnusLoop()

天鹅座圈

Credit:J.J.Hester(ArizonaStateUniversity)andNASA;Co-investigators:P.A.Scowen(ArizonaStateUniversity),EdGroth(PrincetonUniversity),TodLauer(NOAO),andtheWFPCInstrumentDefinitionTeam

这是天鹅座环形超新星残骸的一小部分图像,它标志着年前发生的一次巨大恒星爆炸产生的气泡状、膨胀的爆炸波的边缘。哈勃图像以前所未有的清晰度显示了天鹅座环中冲击波背后的结构,使天文学家能够将冲击波的实际结构与理论模型计算进行比较。超新星的冲击波正猛烈撞击稀薄的星际气体云。这种碰撞加热和压缩气体,使其发光。

CoreofGalaxyM()

M星系核心

Credit:NASA,STScI

这张螺旋星系梅西耶(M)的中心图像是在哈勃太空望远镜首次执行维修任务后拍摄的,展示了哈勃望远镜视觉上的巨大改进。

哈勃望远镜发射时,由于反射镜上有一个微小的缺陷,它的视野变得模糊不清。执行第一次维修任务的宇航员安装了修正光学装置来补偿缺陷,并安装了一个新的仪器——广域和行星照相机2——对内置的缺陷进行了修正。这张照片是用那台新仪器拍的。

M是室女座星系团中最亮的成员之一。旋涡星系有两个突出的亮星臂和几个较暗的臂。

EagleNebulaPillars()

创世之柱

Credit:NASA,ESA,STScI,J.HesterandP.Scowen(ArizonaStateUniversity)

哈勃太空望远镜最著名的图像之一,这些鹰星云(M16)中的气体和尘埃塔被称为“创造之柱”。

这些柱子在某种程度上类似于沙漠中的山头,玄武岩和其他致密岩石保护了一个地区免受侵蚀,而周围的景观已经被侵蚀了数千年。在这种天体情况下,尤其是稠密的氢分子云和尘埃,它们在炽热的、巨大的新生恒星(位于图片的上边缘)发出的紫外线照射下存活的时间比周围的时间更长。这一过程被称为“光蒸发”。

紫外线还负责照亮柱体的卷曲表面和从其表面沸腾的幽灵般的气体流,产生突出云的三维性质的戏剧性视觉效果。最高的柱子(左)从底部到顶部大约有4光年长。由于柱子本身被紫外线慢慢侵蚀,掩埋在柱子内的甚至密度更高的气体小球——胚胎恒星被揭开。

GalaxyCluster+GravitationalLens()

星系团+引力透镜

Credit:W.N.ColleyandE.Turner(PrincetonUniversity),J.A.Tyson(BellLabs,LucentTechnologies),andNASA

这张哈勃太空望远镜于年发布的照片是为了庆祝哈勃太空望远镜6周年而拍摄的,它展示了几个蓝色的环形物体,这些物体实际上是同一个星系的多幅图像。在照片中心附近,由黄色、椭圆形和螺旋状星系团组成的“引力透镜”(称为+)复制了它们。引力透镜是由星系团巨大的引力场产生的,引力场使光线弯曲,从而放大、变亮和扭曲较远物体的图像。

在这张照片中,来自遥远星系的光在经过星系团时会弯曲,将星系的光分成五个独立的图像。光线也使星系的图像从一个正常的螺旋形状扭曲成一个更为弧形的物体。天文学家确信这些蓝色物体是同一星系的复制品,因为它们的形状相似。

尽管引力光的弯曲过程众所周知,哈勃的高分辨率揭示了蓝色星系内部的结构,这是天文学家以前从未见过的。

M2-9TwinJetNebula()

M2-9双喷射星云

Credit:NASA,BruceBalick(UniversityofWashington),VincentIcke(LeidenUniversity,theNetherlands),andGarreltMellema(StockholmUniversity)

M2-9是“蝴蝶”或双极行星星云的一个显著例子。另一个更具启发性的名字可能是“双喷射星云”,如果将星云切割成恒星,它的每一边看起来都很像喷气发动机的一对排气管。事实上,由于星云的形状和测量到的气体速度超过了每秒英里,天文学家认为,将其描述为超超音速喷流是非常恰当的。地面研究表明,星云的大小随着时间的推移而增大,这表明形成裂片的恒星爆发恰好发生在1年前。

M2-9的中心星是两颗非常接近的恒星之一,它们以危险的近距离相互环绕。甚至有可能一颗恒星正被另一颗吞噬。天文学家怀疑,一颗恒星的引力将弱束缚气体从另一颗恒星表面拉出来,并将其抛入一个薄而密的圆盘中,这个圆盘围绕着两颗恒星,并远远地延伸到太空中。

在哈勃太空望远镜获得的较短曝光图像中,实际上可以看到这个圆盘。它的直径大约是冥王星轨道直径的10倍。用于设计喷气发动机的模型(“流体力学”)表明,这种圆盘可以成功地解释M2-9的喷气式排气外观。来自其中一颗恒星的高速风撞击周围的圆盘,圆盘充当喷嘴。风以垂直方向偏转,形成我们在星云图像中看到的一对喷射。这与喷气发动机中发生的过程几乎相同:燃烧和膨胀的气体通过喷嘴被发动机壁偏转,形成高速的热空气喷流。

InfraredSaturn()

红外土星

Credit:ErichKarkoschka(UniversityofArizona)andNASA

土星是用鲜艳的颜色包装的礼物,以庆祝哈勃在轨道上运行8周年。实际上,这张年1月4日拍摄的假彩色照片显示了地球反射的红外光。这张红外照片提供了土星大气中云层和烟雾的详细信息。

蓝色表示一个晴朗的大气,一直延伸到主云层。不同的蓝色阴影表示云粒子在大小或化学成分上的变化。这些云颗粒被认为是氨冰晶。环上可见的北半球大部分地区相对清晰。南极底部的暗区表明主云层有一个大洞。

色和黄色表示主云层上方有一层薄雾。阴霾在绿色的地方很薄,而在黄色的地方很厚。南半球的大部分地区(土星的下部)都很模糊。由于土星的东西风,这些层与纬度线对齐。

红色和橙色表示云层高达大气层。红色的云甚至比橙色的云还要高。土星赤道附近两个风暴最密集的区域呈现白色。在地球上,云层最高的风暴也出现在热带纬度地区。左边较小的风暴大约和地球一样大,年和年土星上记录到了较大的风暴。

这些由大块冰块组成的圆环,像在可见光下拍摄的冰块图像一样洁白。然而,在红外线中,水的吸收会导致各种颜色。最明显的是最内层环的棕色。光环把它们的影子投射到土星上。在这个阴影中看到的亮线是阳光透过卡西尼号的分界线,也就是两个亮环之间的分界线。

我们还可以看到土星的两颗卫星,左下角的迪翁和右上角的特提斯。特提斯刚刚结束了它穿越土星的轨道。它们以不同的颜色出现,黄色和绿色,表明它们结冰表面的不同状况。

JupiterandItsMoonIo()

木星及其卫星艾奥

Credit:JohnSpencer(LowellObservatory)andNASA

哈勃太空望远镜在波动的木卫一上寻找火山羽时,捕捉到了木卫一横扫木星巨面并在其下方投射阴影的图像。

木卫一和木星上可见的最小细节直径为93英里(公里),相当于康涅狄格州的大小。木卫一上的亮斑是二氧化硫霜区。在木星上,白色和棕色区域区分了高空霾和云的区域;蓝色区域描绘了相对晴朗的高空天空。

这是年4月24日为纪念哈勃升空九周年而发布的三张震撼的行星组合照片之一。

这些图像是用两种波长拍摄的:埃(紫外线)和4埃(紫外线)。因为紫外线对眼睛是看不见的,所以颜色与人眼看到的颜色不太一致。

NGC(0)

星系NGC

Credit:NASAandtheHubbleHeritageTeam(STScI/AURA)

哈勃太空望远镜拍到了这张非常罕见的行星状星云NGC的照片。在天鹰座,星云像一只巨大的眼睛一样发光,是几千年前从其中心可见的炽热恒星中喷射出来的气体云。

行星状星云是以小型望远镜观察到的圆形命名的,与行星无关。它们是由质量类似我们太阳的恒星抛射出来的气体外壳,当恒星接近生命的尽头时。恒星外层丧失进入太空,暴露出炽热的恒星核心,其强烈的紫外线辐射随后导致喷出的气体像行星星云一样发出荧光。我们自己的太阳预计将在大约60亿年后形成一个行星状星云。

星云显示出几个显著的特征。蓝色区域标志着最热的发光气体,它在恒星残骸中心形成一个大致呈圆形的环。橙色和红色显示了较冷气体的位置。冷气体倾向于位于远离中心恒星的长长的流光带中,以及位于星云外缘的一个周围破碎的环中。星云内这些较冷云团的起源仍不确定,但这些飘带清楚地证明了它们的形状受到来自中心炽热恒星的辐射和恒星风的影响。据估计,这颗恒星的表面温度高达14万摄氏度(25万华氏度)

HorseheadNebula(1)

马头星云

Credit:NASA,NOAO,ESAandTheHubbleHeritageTeam(STScI/AURA);Acknowledgment:K.Noll(HubbleHeritagePI/STScI),C.Luginbuhl(USNO),F.Hamilton(HubbleHeritage/STScI)

马头星云像一匹巨大的海马一样从尘埃和气体的海洋中升起,是天空中被拍得最多的天体之一。哈勃太空望远镜近距离观察了这个天体的图标,揭示了云的复杂结构。

马头星云,也被称为巴纳德33,是一个寒冷,黑暗的气体和尘埃云,在明亮的星云IC映衬下形成了轮廓。左上角明亮的区域是一颗年轻的恒星,它仍然嵌在气体和尘埃的托儿所里。但来自这颗炽热恒星的辐射正在侵蚀恒星托儿所。星云的顶部也被一颗位于哈勃视场之外的大质量恒星的辐射所雕刻。

星云只会偶然才会呈现出大致像马的头部。它不寻常的形状最早是在19世纪末的照相底片上发现的。马头座位于猎户座,是鹰星云著名的尘埃和气体柱的近亲。两个塔状星云都是年轻恒星的茧。

这个广受欢迎的天体目标是多名互联网选民中的赢家,他们在0年被要求为哈勃望远镜11周年纪念日挑选一个天文目标。投票人包括学生、教师、专业和业余天文学家。

ConeNebula(2)

锥状星云

Credit:NASA,H.Ford(JHU),G.Illingworth(UCSC/LO),M.Clampin(STScI),G.Hartig(STScI),theACSScienceTeam,andESA;TheACSScienceTeam

这个可怕的物体就像一个噩梦般的野兽,从深红色的海洋中抬起头来,实际上是一个无害的气体和尘埃柱。这个巨大的柱状星云被称为锥状星云(NGC),位于一个湍流恒星形成区。

这张照片显示了星云的上部2.5光年,这个高度相当于2万次往返月球。整个星云长达7光年。

来自炽热年轻恒星的辐射(位于图像上方)已经在数百万年中慢慢侵蚀了星云。紫外线加热暗云的边缘,将气体释放到周围空间相对空旷的区域。在那里,额外的紫外线辐射会使氢气发光,产生围绕柱子的红色光晕。类似的过程发生在一个小得多的尺度上,气体围绕着一颗恒星,形成了圆锥体左上侧附近的弓形弧。这条弧线,以前在哈勃望远镜上看到的,比我们太阳系的直径大65倍。周围恒星发出的蓝白光被尘埃反射。背景恒星可以透过蒸发的气体卷须窥视,而湍流的底部则布满了被尘埃染红的恒星。

随着时间的推移,只会留下最密集的区域。在这些区域内,可能形成恒星和行星。

OmegaNebula(3)

欧米伽星云

Credit:NASA,ESAandJ.Hester(ASU)

如同汹涌的大海,这张图片展示了一个充满炽热氢气和少量其他元素(如氧和硫)的泡沫海洋。

这张由哈勃太空望远镜拍摄的照片,捕捉到了M17中的一个小区域,也被称为欧米茄星云或天鹅星云。星云是恒星形成的温床,在那里,波浪状的气体图案被年轻的、巨大的恒星发出的紫外线激流雕刻和照亮,这些恒星位于图片的左上角。这些图案的辉光突出了气体的三维结构。

紫外线正在切割和加热冷氢气云的表面。在这张照片中,温暖的表面呈现橙色和红色。强烈的热和压力导致一些物质从这些表面流走,形成了更热的绿色气体的发光面纱,掩盖了背景结构。波尖上的压力可能会在其内部触发新恒星的形成。

这张照片是为了纪念年4月24日哈勃发射13周年而发布的。

BlueStarsCircleNucleusofGalaxyAM-(4)

蓝星环绕星系核AM-

Credit:NASA,ESA,andtheHubbleHeritageTeam(AURA/STScI);

Acknowledgment:J.Higdon(CornellU.)andI.Jordan(STScI)

环状星系是由一个星系直接穿过另一个星系的圆盘的碰撞而产生的。这里看到的是AM-星系,位于大约3亿光年之外的田鼠星座南部。它的环形结构是一个天体邻居的肇事逃逸事件的结果。AM-左侧可见的旋涡星系并不是罪魁祸首,因为它实际上是一个背景星系,根本没有与环形星系相互作用。真正的肇事者已经被天文学家确认,但在这张照片的视野之外。

这种碰撞所产生的引力冲击剧烈地改变了“目标”星系盘中恒星和气体的轨道,导致它们向外冲撞。当环向外进入其周围时,气体云碰撞并被压缩。云层在自身引力作用下收缩、崩塌,形成大量新恒星。

猖獗的恒星形成解释了为什么这里的环是如此的蓝:它不断地形成巨大的、年轻的、炽热的恒星,它们的颜色是蓝色的。与之相关的是环上可见的粉红色区域。这些是由发光的氢气组成的稀薄云团,由于新形成的大质量恒星发出强烈的紫外线而产生荧光。

这张照片是为了纪念年4月24日哈勃发射14周年,以及年4月25日发现号航天飞机的部署。

WhirlpoolGalaxy()

旋涡星系

Credit:NASA,ESA,S.Beckwith(STScI),andtheHubbleHeritageTeam(STScI/AURA)

星系梅西耶51(M51),也被命名为NGC,由于其突出的漩涡结构而被昵称为漩涡。它的两条弯曲的悬臂是所谓大设计旋涡星系的标志,是年轻恒星的家园,而它的黄色核心是老恒星的居住地。

许多旋涡星系有许多形状松散的臂,这使得它们的旋涡结构不那么明显。这些悬臂是恒星形成工厂,压缩氢气,创造新的星团。

一些天文学家认为,由于与NGC的近距离接触,漩涡的臂非常突出,NGC是漩涡臂最外端的一个较小的淡黄色星系。乍一看,这个致密的星系似乎在力挽狂澜。然而,哈勃清晰的图像显示,NGC正从漩涡后面经过。这个小星系已经滑过M51数亿年了。

“让我们等待明天哈勃生日当天的最后一组照片吧~”

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