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利用哈勃太空望远镜的观测数据绘制的NGC 1316星系图像,尘埃勾勒出“上帝脸”的轮廓利用哈勃太空望远镜的观测数据绘制的NGC 1316星系图像,尘埃勾勒出“上帝脸”的轮廓
NGC 1316是一个巨大的椭圆星系,距地球大约7500万光年NGC 1316是一个巨大的椭圆星系,距地球大约7500万光年

  北京时间4月13日消息,在利用哈勃太空望远镜的观测数据绘制的NGC 1316星系图像中,这个遥远星系的尘埃勾勒出“上帝脸”的轮廓,让人感到不可思议。中世纪的基督徒相信天堂就是云朵上方的一个真实存在的地方,也就是九重天。如果这个椭圆星系就是他们所说的天堂,前往这个天堂绝非易事,因为NGC 1316距地球7500万光年,是一个异常遥远的世界。

  NGC 1316是宇宙中最强大的射电源之一,如果上帝就生活在这个星系,他可能试图与地球上的子民进行射电通讯。经过对图像中展现的尘埃带和星团进行分析,天文学家认为NGC 1316由两个富含气体的星系合并而成。几十亿年前,两个螺旋星系发生剧烈撞击,最后形成巨大的NGC 1316星系。

  NGC 1316位于南天天炉座一个星系团的边缘,距地球大约7500万光年。它是天炉座星系团内最明亮的椭圆星系之一,也被称之为“天炉座A”,同时也是宇宙中规模和强度最大的射电源之一,射电瓣的跨度达到几度。智利托洛洛山美洲际天文台拍摄的宽视场照片显示,这个星系的外包层存在混乱的波纹状、环状和羽状结构。在这些所谓的“潮汐结构”中,较为狭窄的部分据信是形成NGC 1316的螺旋星系的恒星残余。根据哈勃的观测,NGC 1316的内部存在复杂的尘带和尘斑,据信是与NGC 1316吞噬的一个或者多个螺旋星系有关的星际介质的残余。

  马里兰州巴尔的摩太空望远镜科学研究所的保罗-古德弗鲁吉领导的美国科学家小组利用“哈勃”搭载的先进巡天照相机对附近几个巨型椭圆星系内的星团进行了研究。对NGC 1316的研究主要关注球形星团。球形星团是紧凑的恒星系统,数十万到数百万颗恒星同时形成。先进巡天照相机拥有极高的灵敏度,允许研究小组探测到此前无法观测到的暗淡球形球团。

  通过计算观测到的球形星团数量,科学家发现了能够证明在过去富含气体的星系合并过程中星团逐渐被撕裂的证据。根据他们的研究,NGC 1316星系内侧的低质量星团数量远远低于外侧,这与此前的预测相一致。

  哈勃望远镜的先进巡天照相机2003年3月投入使用,采用F435W(蓝光)、F555W(黄-绿光)和F814W(红外光)滤光片进行拍摄。此次研究得出的发现进一步加深了科学家对椭圆星系和内部星团如何在星系合并中形成的认识。在合并后的数十亿年时间里,合并的星系逐渐进化成“正常”的椭圆星系。(孝文)

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这是哈勃望远镜拍摄的图像,这些团块状发光喷流体是恒星新生的标志。它们被称作“赫比格-阿罗天体”,这几个喷流体的运行速度都超过了每小时44万英里(约合70万公里)。当它们的前锋和周遭空间物质剧烈摩擦碰撞后便会发热,出现弓形激波区(图中呈现蓝色)  这是哈勃望远镜拍摄的图像,这些团块状发光喷流体是恒星新生的标志。它们被称作“赫比格-阿罗天体”,这几个喷流体的运行速度都超过了每小时44万英里(约合70万公里)。当它们的前锋和周遭空间物质剧烈摩擦碰撞后便会发热,出现弓形激波区(图中呈现蓝色)
哈勃望远镜观测了一个明亮的珍珠粒状喷流HH 34,展示出从一颗年轻恒星发出的喷流随时间的变化。这一串明亮的“珍珠粒”显示出喷流中气体物质碰撞集中并发热发光的部分。红色部分表示此处的物质开始降温,而左侧的两个蓝色团块则显示近期的摩擦撞击痕迹。  哈勃望远镜观测了一个明亮的珍珠粒状喷流HH 34,展示出从一颗年轻恒星发出的喷流随时间的变化。这一串明亮的“珍珠粒”显示出喷流中气体物质碰撞集中并发热发光的部分。红色部分表示此处的物质开始降温,而左侧的两个蓝色团块则显示近期的摩擦撞击痕迹。

  北京时间9月2日消息,借助哈勃空间望远镜多年来收集的图像,科学家们近日合成了有关新生恒星喷流的清晰影片,展示了这些发光气体的空前细节。这些喷流是新生恒星周围吸积盘的副产品,在这里气体以超过每秒160公里的极高速度从两个相反方向喷出。这一现象是恒星形成的最后阶段,可以让我们得以一窥太阳在45亿年前形成时的模样。

  哈勃无与伦比的分辨率让科学家们有可能察觉仅仅数年之间这一喷流体出现的变化。一般情况下,大部分天体的变化都是需要很长时间才能显现出来,远超过人的寿命极限。

  美国莱斯大学天文学家帕特里克·哈提跟(Patrick Hartigan)领导的一个科学家小组收集了14年间拍摄的高分辨率图像,并将它们合成在一起,制成了一段动态视频,展示从3颗新生恒星发出的喷流体在这期间出现的变化。

  这段视频中展示了一些之前从未被观察到的内部结构细节,如气体团块的增亮和变暗,以及前后气体块的相互撞击形成箭头形激波区的过程。这种呈现对称性的喷流爆发并不均匀,而是随时间断续进行的,也因此会形成诸多气体团块。这些珍珠般的气体团块就像是记录纸带,记录下气体物质在过去的岁月中断续喷发的情形。

  哈提跟说:“通过这一段动画,我们首次得以目睹这种喷流体是如何与周遭环境相互作用的。这种互动让我们了解新生恒星是如何对孕育它的周围环境产生影响的。有了这些数据,我们便可以将其与实验室计算机模型进行比对,从而了解哪些方面是我们已经理解的,而哪些方面我们还缺乏认识。”

  这种喷流是恒星生命历程中一段转瞬即逝的插曲,其延续时间一般仅有10万年左右。天文学家们目前还不清楚这种喷流在恒星形成中究竟起到何种作用,以及新生恒星究竟是如何将这些气体物质喷射出去的。不过有证据显示这种喷流机制似乎与磁场作用有关,科学家们认为这些外向喷流的产生可以带走高速旋转下落的吸积盘物质的过剩角动量。当角动量被带走,旋转的吸积盘物质便有机会减速下落,从而成为原始恒星物质组成的一部分,使其质量增加,最终收缩变成一颗真正意义上的恒星。

  天文学上,这种天体的正式名称叫做“赫比格-阿罗天体”,或者叫“HH天体”,这是为了纪念在上世纪50年代对此现象进行深入研究的天文学家乔治·赫比格(George Herbig)和古勒莫·阿罗(Guillermo Haro)。哈提跟和同事们使用哈勃空间望远镜的广角行星相机2号对这种独特的天体进行了观测。在1994年,1998年和2008年,哈勃望远镜分别对HH 1, HH 2,HH 34,HH 46和 HH 47进行了追踪观测。随后小组使用计算机软件对这些观测图像进行合成并生成了这段珍贵的连续动画视频。

  哈提跟说:“视频向我们展示了一个丰富多变的天体,不管是其内部物质之间还是喷流本体与其周遭环境之间都存在着动态的相互作用。这一结果和现存的许多模拟计算之间形成了反差,因为那些模拟结果认为这种喷流是一种相当静态,均匀平滑的天体。”(晨风)

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八千光年外的沙漏

  最近据国外媒体报道,太空中有出现奇景,出现了沙漏星云,星云距离地球大约8000光年,科学家称其中心的恒星即将耗尽时间之沙。随着核燃料消耗殆尽,MyCn18的最外层开始向外喷射,这是它短暂而又壮观的生命终结阶段。

  沙漏星云的形状像个沙漏,位于南天的苍蝇座,这颗类似太阳的恒星的内核正在逐渐冷却,慢慢变成一颗白矮星。20世纪90年代中期,天文学家利用哈勃太空望远镜拍摄到该星云的很多图片,其中包括这张。红色氮气、绿色氢气和蓝色氧气这些彩色发光气体组成的环状物构成沙漏壁。哈勃图片的惊人清晰度,向人们展示了沙漏星云喷射的详细过程。这有助于科学家揭开行星状星云的复杂结构和对称性之谜。

  MyCn18是1918年到1924年间,安妮-江普-坎农和玛格丽特-梅欧在研究扩编亨利-德雷珀目录(一本天文学方面的恒星百科全书)时发现的。最初天文学家仅描述它为一个微小的昏暗星云,但是随着科技不断进步,喷气推进实验室的科学家拉夫温德拉-萨哈伊和约翰-特伦格尔1996年1月利用哈勃望远镜拍摄到这张令人叹为观止的图片。MyCn18的沙漏形状是由一个缓慢扩张的云团里迅速向外冲去的恒星风造成的,赤道附近的云团密度比两极更大。(孝文)

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人马座A星系。科学家认为这个星系中央存在一个超大质量黑洞,放射出大量射电能和X射线

  哈勃太空望远镜拍摄了迄今为止细节最丰富的半人马座A星系照片,呈现明亮的年轻恒星和尘埃形成的暗纹。这个星系与地球的距离超过1100万光年,是银河系相对较近的邻居。科学家认为半人马座A星系中央存在一个超大质量黑洞,放射出数量巨大的射电能和X射线。

  这幅多波长照片是由哈勃望远镜的宽视场照相机3号拍摄的,揭示出半人马座A星系此前未被观测到的细节。这些细节包括气体和尘埃盘歪曲的外形,说明过去曾与另一个星系发生碰撞。此次撞击产生的冲击波导致氢气聚集,形成大量恒星。照片中的红色斑点就是恒星。宽视场照相机3号是“哈勃”最先进的仪器之一。半人马座A星系亮度很高,是南半球业余天文学家一个理想的观察对象。这个星系可通过双目望远镜进行观察,更先进的业余望远镜能够揭示出半人马座A特征鲜明的尘道。

  哈勃望远镜以美国天文学家埃德温·哈勃的名字命名,1990年4月24日发射升空。它是第一架脱离地球大气层并绕地球轨道运行的光学望远镜,每97分钟绕地球旋转一周,距地高度353英里(约合568公里),移动速度达到每小时17500英里(约合每小时28163公里)。

  哈勃望远镜重24500磅(约合11113公斤),长43.5英尺(约合13米),每周可向地球传回120G数据,所拍摄的照片以地球为主。这架望远镜通过两个太阳能电池板从太阳那里获取能量,绕轨道飞行一周所耗费的电量可满足大约28个灯泡的用电需求。哈勃的服役时间最初定为20年,已经过5次维修,最后一次是在2009年5月。

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  新浪科技讯 北京时间4月26日消息,美国国家地理网站近日公布了本周的精美太空图片。一如既往展示了本周太空观测展现给我们的美丽世界。由于本周正值哈勃望远镜升空21周年的纪念日,因此本辑中叶特别呈现了献给哈勃望远镜的的特别生日礼物。

  1、波光粼粼的潟湖

波光粼粼的潟湖波光粼粼的潟湖

  这张照片拍摄于4月2日,从国际空间站上向地球瞭望,在阳光照射下,非洲海岸外的一座小岛看起来就像是一个被白雪覆盖的世界。

  水面对阳光的强烈反射可以随着水深的改变而有所不同,比较这张照片中央的潟湖浅水区和环礁外部的深水区便可以看出这种差异。

  这座小岛位于莫桑比克和马达加斯加岛之间的莫桑比克海峡中,名为印度礁,是法国领土。这是一座无人岛,因为在高潮位时,这个小小的环礁会被完全淹没在水下。

  2、新一代望远镜

新一代望远镜新一代望远镜

  美国宇航局工程师厄尼·怀特(Ernie Wright)站在一个六镜面拼接设计的镜面前,它将成为即将发射的新一代詹姆斯·韦伯望远镜(JWST)的一部分。照片拍摄于4月14日,当时这一镜面部件正准备接受低温测试,地点是美国宇航局位于亚拉巴马州亨茨维尔的马歇尔空间飞行中心。

  一旦发射,这台空间红外望远镜将被部署在距离地面93万英里(约合150万公里)的轨道山,其工作温度为零下234摄氏度。

  3、哈勃的生日礼物

哈勃的生日礼物哈勃的生日礼物

  在哈勃空间望远镜21岁生日到来之际,美国宇航局公布了这张新的图像,显示一对正发生相互作用的星系。闪烁的恒星,宛如一朵宇宙玫瑰上清晨闪耀的露珠。1990年4月25日,美国宇航局的发现号航天飞机将哈勃望远镜送入轨道,开始了它辉煌的探索之旅。

  这一图像中的两个星系被称为Arp 273,由于两者靠得太近,引力作用使它们的形状发生了扭曲。蓝色的亮点是大量炙热的年轻恒星,它们发出强烈的紫外辐射。

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  新浪环球地理讯 北京时间4月28日消息,据国家地理杂志网站报道,最近一段时间,美国宇航局又公开了一些太空图片,其中既有哈勃拍到的“神秘山”,也有火星上裸露的冰。

  1.哈勃的神秘山

哈勃的神秘山
哈勃的神秘山

  由哈勃太空望远镜最新拍到的这张图片,显示的是一个被称作神秘山的气体尘埃柱。为了庆祝哈勃太空望远镜升空20周年,美国宇航局于4月23日公开了这张照片,它突出了船底座里的恒星诞生情况。这个星座里的炙热的年轻恒星不断喷发出放射物和带电粒子,从内向外塑造出这个外形奇特、非常美观的宇宙云团。像这种类型的尘埃柱,其内部物质的密度很大,能够经受住恒星的侵蚀。

  2.浮油图

浮油图
浮油图

  在4月25日美国宇航局的“阿卡(Aqua)”卫星拍到的这张图片上可以看到,阳光照在墨西哥湾的浮油层上,泛起点点粼光,几天前“深水地平线” 石油钻塔爆炸后沉入水下。据美国宇航局说,左下侧的物体是试图清除浮油,控制这种局面的船只。据估计,自从这次爆炸发生后,每天大约有4.2万加仑(大约15.9万升)石油流入墨西哥湾,清理人员正在争分夺秒的清除浮油,以免它们流入野生生物聚集区和路易斯安那海滩及密西西比河沿岸。

  3.航天飞机腹部

航天飞机腹部
航天飞机腹部

  从4月17日在国际空间站上拍到的这张图片上可以看到,离开空间站的航天飞机“发现”号的有效载荷舱面对地球一侧。这张照片是由该站宇航员野口聪一拍到的,该图还展示了加勒比海普罗维顿西亚岛最南端,这里显然正好位于“发现”号下方。该机完成为期13天的任务,把新补给和设备送到空间站后,于4月20日重返地球。这架航天飞机将在今年11月份再执行一次飞行任务。按照美国宇航局的计划,现在仍在服役的3架航天飞机将在11月全部退役。

  4.新星和老星

新星和老星
新星和老星

  美国宇航局的“广域红外探测器”任务拍到的这张图片里有两个恒星簇,它为天文学家进行相关研究提供了参照对象。这张在4月23日公开的图片的最大特点是花冠星簇(Coronet cluster),它是一个由十多颗年轻恒星组成的小星簇,位于距离地球大约420光年的一个尘埃云团里。图片中部左侧有很多蓝色斑点,这是一个球状恒星簇,它位于距离地球大约2.9万光年的地方,这种星簇包含数十万颗宇宙中最古老的恒星。

  5.火星上裸露的冰

火星上裸露的冰
火星上裸露的冰

  从美国宇航局的火星勘测轨道飞行器最近拍到的这张图片上可以看到,在最近出现的一个撞击坑里,裸露出来的冰闪闪发光。3月,该轨道飞行器上的高分辨率成像科学实验照相机在一个半英里宽的黑暗爆炸区内看到这个直径大约有66英尺(20米)的陨石坑。这个由不明物体撞击产生的陨石坑,是高分辨率成像科学实验照相机的科研组7次发现火星上有水的迹象的其中一次。尽管科学家认为,火星大约有一半的地下都埋藏着冰,但是他们很难发现这种陨石坑。这是因为该照相机更容易在布满尘埃的地区发现陨石坑,因为撞击抛出的黑色物质与明亮的冰面形成鲜明对比。(秋凌)

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“哈勃”于2006年所拍摄的冥王星及其三颗卫星的照片。
“哈勃”于2006年所拍摄的冥王星及其三颗卫星的照片。

  新浪科技讯 北京时间2月5日消息,据美国国家地理网站报道,由美国宇航局“哈勃”太空望远镜所拍摄的一批冥王星照片近日被公开。美国西南研究院科学家根据对照片进行研究发现,冥王星表面正随着季节的变化发生着急速的变化。

  2009年3月,美国伊利诺斯州议会曾经专门就重新恢复冥王星行星资格的议案进行表决,以表示对伊利诺斯人、冥王星的发现者克莱德-汤博的纪念。克莱德-汤博于1930年3月13日发现了这颗冰质天体。其实,关于冥王星地位的争议就一直没有停止过。

  美国宇航局“哈勃”太空望远镜以最清晰的视觉拍下了冥王星的大量照片。照片中,白色、暗橙色和炭灰色等三色光芒正在冥王星表面翩翩起舞。这些照片拍摄于2002年到2003年间,近日才被公开。

  美国西南研究院科学家对这些照片进行了为期四年的研究。研究小组首席科学家马克-布伊近日在一份新闻简报中表示,这些照片显示了冥王星表面由于受到最极端的季节变化的影响而正在发生着急速变化。在研究过程中,科学家们利用20台计算机进行模拟实验,组合了由“哈勃”所拍摄的384幅冥王星照片,形成了被布伊认为是“冥王星真彩色外观的最佳猜想”的真彩色图片。布伊表示,“如果你正坐在一艘太空飞船中围绕冥王星运行,当你向窗外看时,你看到的冥王星就是这个模样。不过,照片的分辨率更高。”

  照片显示,冥王星与通常想象的不一样,它更像是一个动态天体。美国宇航局“新视野”号探测飞船将于2015年抵达冥王星。这些照片所提供的信息将帮助天文学家们确定“新视野”号探测飞船将要重点探测的目标。

  据科学家介绍,在最新照片中,冥王星的橙色和灰色应该是表面甲烷被阳光破坏后的结果,从而留下了富含碳元素的残留物。然而,“哈勃”太空望远镜的照片仍然没有细致到足以辨认出冥王星表面的特征。科学家们认为,在冥王星表面黑暗区和明亮区存在惊人的差异,这表明冥王星表面的地形具有高度多样化的特征。

  通过将最新照片与此前的照片进行对比,天文学家们能够发现,冥王星曾经于2000年到2002年间部分区域明显变暗、变红,其中包括南半球,而北半球的某些区域则变得越来越亮。美国加州理工学院天文学家麦克-布朗认为,这些变化可能是由于冥王星上季节变化而引起冰融化和冻结所造成的。

  冥王星围绕太阳公转一个周期大约需要248年,它的椭圆形轨道位于太阳系中被称为柯伊伯带的区域。冥王星的椭圆形轨道意味着,当它处于最近位置时,距离太阳大约44亿公里,而在最远位置时,距离太阳约为73亿公里。布朗认为,如此极端的公转轨道导致了冥王星表面要承受太阳系中最戏剧性的变化。布朗在提到木星和土星等行星表面大气变化时说,“一些地方确实存在气候戏剧性的变化,但是如此急速的表面变化确实很罕见。”

  布朗介绍说,“当冥王星从春季进入秋季时,就好像你在地球上刚刚度过了一个美好的春天,温度大约为15.5到21摄氏度,进入秋季后气温突然降到了零下67.7摄氏度。这是一个非常极端的地方。”

  据了解,这批照片实际上是由“哈勃”上的老相机所拍摄的。2009年,焕然一新的“哈勃”拥有了最新的广角相机三号,相信它能够为科学家们带来更详细的冥王星照片。但是,最详细的照片可能要来自“新视野”号探测飞船。“新视野”号探测飞船发射于2006年,目前正在赶往冥王星的途中。它将是第一艘环绕冥王星运行的探测飞船,将为人类科学家探测这颗存在于柯伊伯带的神秘天体提供更新的数据。

  布朗表示,“冥王星并不是那里最大的天体,但它是最近的。对它的研究将能够帮助我们解释太阳系外许多其他事物。”(彬彬)

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  新浪环球地理讯 北京时间12月24日消息,据国家地理网站报道,即将过去的2009年对于太空探索来说是非常重要的一年,发生了很多重要事件,科学家们取得了一系列重大突破,也拍摄了大量太空照片。以下是十佳太空照片。

  1.“亚特兰蒂斯”号前往哈勃途中

“亚特兰蒂斯”号前往哈勃途中(图片提供:NASA/Thierry Legault)
“亚特兰蒂斯”号前往哈勃途中(图片提供:NASA/Thierry Legault)

  摄影师蒂埃里·莱格特利用一台拥有特殊太阳滤光器的望远镜,捕捉到“亚特兰蒂斯”号航天飞机5月从太阳前面飞过时的微小轮廓。这张照片显示了进入轨道的“亚特兰蒂斯”号,一天后它将靠近哈勃太空望远镜,以便宇航员能执行一系列太空行走,对哈勃望远镜上的先进设备进行维修和升级。

  2.冲击波喷发出高速运行的粒子

冲击波喷发出高速运行的粒子(图片提供:NASA/CXC/Univ. of Utrecht/J.Vink et al.)
冲击波喷发出高速运行的粒子(图片提供:NASA/CXC/Univ. of Utrecht/J.Vink et al.)

  看一看大型强子对撞机的榜样吧:扮演超高效粒子加速器角色的冲击波。6月,钱德拉X射线天文台的科学家公布了这张冲击波穿过超新星残余物RCW 86的照片,这张照片是从X射线和可见光范围拍的。科学家表示,虽然冲击波运行速度很快,但是它释放出来的能量并没像它应该做的那样,加热周围的气体。这张新图片显示,额外的能量给粒子提供动力,使它们以接近光速的速度冲向太空。

  3.撒哈拉“恐怖之地”

撒哈拉“恐怖之地”(图片提供:ESA)
撒哈拉“恐怖之地”(图片提供:ESA)

  从欧洲航天局10月公布的这张照片上看,塔奈兹鲁夫特(Tanezrouft)盆地上的白色盐碱地似乎融化了黑色砂岩山。欧洲航天局与日本合作,6月利用日本的先进陆地观测卫星拍到这张图片,它采用的一种仪器从可见光和近红外线范围内记录了这一地区陆地和植被的覆盖情况。位于阿尔及利亚中南部的塔奈兹鲁夫特盆地是撒哈拉沙漠中一处最荒凉的地方,有时这里被称作“恐怖之地(land of terror)”。右上侧的黄色带状物是Erg Mehedjibat区域,它由一群小型星状沙丘组成,这些沙丘向上生长,而非并列生长。

  4.双子座流星划过夜空

双子座流星划过夜空(图片提供:Wally Pacholka, TWAN)
双子座流星划过夜空(图片提供:Wally Pacholka, TWAN)

  在2009年12月每年一次的流星雨达到顶峰时,从加利福尼亚州莫哈维沙漠上空经过,划破夜空的一颗明亮的双子座流星,就像投进太空的一把银枪。双子座流星雨比其他流星雨的速度更慢,它们在穿过夜空时,身后会留下长长的美丽弧线。专家表示,这可能是因为它们诞生于一颗潜伏彗星的碎片,主要由非常坚硬、被太阳烤干的岩石构成,因此在地球大气层里燃烧的速度更慢。

  5.哈勃望远镜发现太空“蝴蝶”

哈勃望远镜发现太空“蝴蝶”(图片提供: NASA, ESA, and the Hubble SM4 ERO Team )
哈勃望远镜发现太空“蝴蝶”(图片提供: NASA, ESA, and the Hubble SM4 ERO Team )

  从大视野照相机3拍到的这张图片上看,一颗濒临爆炸的垂死恒星产生了一个宇宙“蝴蝶”。宇航员在5月执行第五次哈勃太空望远镜维修任务时,把这台新相机安装在它上面。9月哈勃科研组公布了这台升级后的望远镜拍到的第一批照片。“蝴蝶”状天体是一个行星状星云。天文学家借助哈勃太空望远镜的光学过滤器,可以准确查明该星云的化学组成、温度和密度,并追踪恒星的死亡过程。位于星云中间的恒星在尘埃团的影响下,显得特别昏暗。它的质量曾是我们的太阳的5倍。在过去2千年间,这颗恒星把包裹在它外层的大部分气体都驱散开,形成如梦如幻的“蝴蝶翅膀”,这两个“翅膀”的延伸长度大约是2光年。

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  腾讯科技讯(叶孤城编译) 据美国太空网站报道,近日,美国宇航局哈勃望远镜最新拍摄一张照片揭示了名副其实的“星系青春之泉”。


美国宇航局哈勃望远镜最新拍摄一张照片揭示了名副其实的“星系青春之泉”

  这张最新哈勃照片拍摄到NGC 5775星系,它距离地球8500万光年,位于处女座星系团中。NGC 5775是一个螺旋星系,从地球角度观测它处于倾斜状态,仅能观看到它的边缘区域。

  如图,该星系的侧面图像使天文学家发现一个巨大的炽热气体光环环绕在NGC 5775星系周围,但这些炽热气体如何形成仍是一个谜团。

  许多天文学家认为,盘状星系散发的炽热气体是超新星爆炸形成的光环,当这些炽热气体冷却时又返回盘状星系,这非常像一个巨大的星系喷泉。基于该现象,哈勃望远镜研究员称这张照片为“星系青春之泉”,并于本月公布。

  星系吸引天文学家的另一个独特之处在于:它与邻近星系NGC 5774通过一个“氢气桥”连接起来。

  哈勃望远镜科学家称,这两个螺旋星系处于碰撞进程中,它们在合并的早期阶段。但目前未发现到潮汐尾状恒星和气体,这是强烈引力干扰所致,通常出现在星系合并之前。

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可能代替暗能量的泡泡宇宙假说或被排除

  利用哈勃太空望远镜,美国国家航空航天局(NASA)以迄今最精确参数重新计算了宇宙扩张率之后,排除了一种可能代替暗能量的泡泡宇宙假说。研究结果将发表在4月1日出版的《天体物理学杂志》上。

  宇宙正显出以越来越大的速率在膨胀。一种暗能量理论认为,这是因为宇宙中充满了暗能量,通过与万有引力相反的方向对星系推动造成的;而另一种替代暗能量的泡泡宇宙假说认为,这种景象可能是个幻觉,如果我们生活在一种跨越80亿光年且包含着邻近星系的巨大泡泡中,且处于离泡泡中心较近位置,就会看到星系之间的距离在加速拉开。

  泡泡爆裂

  而现在,天文学家改进了对宇宙当前膨胀速度的测量,能够证明泡泡宇宙假说是错误的。该研究由太空望远镜科学研究院(STScl)的亚当·里斯和马里兰州约翰·霍普金斯大学共同领导,超新星Ho物态方程小组(SHOES)进行的这次测量,提高了哈勃常数的精确度,使其在观察暗能量变化时更为精确。研究小组将当前宇宙的膨胀率数值的不确定性降低到了3.3%,与上次在2009年时的测量相比,误差减少了30%。

  哈勃常数是河外星系推行速度同距离的比值,可以表示宇宙膨胀率。他们算出的新值为73.8公里/秒·百万秒差距,这意味着一个星系距离地球每增加百万秒差距(3.26百万光年),它离我们而去的速度每秒就增加73.8公里。

  暗能量是现代物理学关于宇宙的最神秘问题之一。对此,爱因斯坦曾构想出一种推动力,称为宇宙常数,以抵消万有引力的作用而保持宇宙稳定。到1929年天文学家爱德温·哈勃发现了宇宙在膨胀后,他也放弃了这种观点。此后直到1998年,两个研究小组发现了暗能量的观察证据,里斯领导的研究小组就是其中之一。

  由于暗能量的令人费解,许多科学家开始构想其他的解释,其中就包括宇宙泡泡理论。该理论认为,低密度的泡泡会比围绕它的质量更大的宇宙泡泡扩张得更快。对于泡泡内部的观察者来说,就会显出好像是有一种暗能量的力量正在将整个宇宙推开。泡泡假说要求宇宙的扩张率比天文学家所计算的更慢,大约60公里/秒·秒差距到65公里/秒·秒差距。根据里斯小组报告,他们把哈勃常数值的不确定性降低到3.3%后,已经排除了所有关于更低数字的质疑。

  合作研究人员德州农工大学卢卡斯·马克利解释说:“泡泡理论的最大挑战是,它要求我们必须生活在离泡泡中心很近的地方。自从我们知道有某种神秘的东西在给宇宙加速以来,虽然只发生了约百万分之一的变化,但却向我们指出更准确的方向。”

  追踪暗能量

  里斯对暗能量一直追踪研究了13年。他发现的遥远Ia型超新星比预期的更加昏暗,这意味着它们比预期的更加遥远,从而发现了暗能量的存在。他认为,造成这一现象的唯一原因是,宇宙的扩张在过去某个时候被加速了。

  在此发现之前,天文学家们普遍认为,由于星系间万有引力的吸引作用,宇宙扩张正在逐渐慢下来。但这一结果暗示着,有某种神秘的力量正在反作用于万有引力,以越来越快的速度猛推着星系互相远离。

  里斯认为,缩小暗能量范围的最佳方式是测出更精确的哈勃常数值。用仪器测量宇宙膨胀率可不像用卷尺测量自家的门厅,在两端放下尺子就行了。研究小组首先必须确定恒星之间或近或远的准确距离,再用星系退行(由于空间扩张所表现出的后退)速度和这些距离相比,然后用这两个值算出哈勃常数。

  由于无法实际测量星系距离,必须找到一种“宇宙的尺度”作为相对参照物,通过比较它们的真实亮度和从地球上看来的相对亮度而推断出它们的距离。在可靠的宇宙标尺中,里斯小组同时选择了造父变星和一种称为Ia型超新星的爆发恒星,它们爆发的亮度都非常相似,足以照亮遥远的宇宙。通过将Ia型超新星显出的亮度和脉冲星造父变星相比较,天文学家能准确地测出它们的内部亮度,由此计算出Ia型超新星与宇宙中各个星系的距离。

  在过去80年里,众多天文学家一直在测量哈勃常数,里斯也是其中的一位。哈勃望远镜在帮助天文学家精确测量宇宙及其膨胀方面发挥着重要作用。它在1990年发射以前,常数的估计值也曾经历过一些变化,1999年再次将误差减小到约10%。研究小组认为,在哈勃测量乏力之前,继续使用这种方法还能把不确定性再减少一半,使暗能量的性质更加凸显,有助于天文学家对宇宙性质的估计更准确,更多了解宇宙形状、早期宇宙中的中微子或其他幽灵粒子等。此后就需要能力更强的詹姆斯·韦伯太空望远镜来发挥能力了。

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