天文学家为哈勃望远镜庆生,概数三十岁功臣的赫赫战功

本文参加百家号 #科学了不起# 系列征文赛。

来自亚利桑那州弗拉格斯塔夫市洛厄尔天文台的天文学家们通过讲述他们研究中的个人故事来为哈勃太空望远镜30岁生日庆祝。

哈勃太空望远镜自1990年发射以来,已在太空中进行了多达130余万次的天文观测!这台圈内人士喜欢称之为HST的望远镜带来了一场天文学革命,下面两位洛厄尔天文台的天文学家将向我们展示,跟HST一起工作的感受。

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洛厄尔天文台天文学家赞美来自哈勃的馈赠

哈勃太空望远镜自1990年发射以来,已在太空中进行了多达130余万次的天文观测!这台望远镜带来了一场天文学革命,下面两位洛厄尔天文台的天文学家将向我们展示,跟HST一起工作的感受。

跟随迈克尔•韦斯特博士一起探索孤立星团吧。(科学和天文家学院副院长?我觉得原文这里有问题,科学和天文学家两个单词并列?要不是科学家和天文学家,要不是科学和天文学,我猜测应该是科学与天文学院副院长)

这张图片向我们展示了一些我们用HST发现的星系际星团(绿色圆圈)。每一个星团都由上百万颗恒星组成,但由于它们离我们实在太远了,即使以哈勃望远镜的观测能力,图象中也只能呈现出一个光点。

资料来源:迈克尔•韦斯特博士

三十年的科学研究中,HST那叹为观止的清晰视野一直是我研究的重要组成部分,它展示了一幅以前从未见过的画面。我个人对我们发现的孤立星团情有独钟。远古星团像蜜蜂围绕蜂巢一样围绕着包括我们所在的银河系在内的大多数星系。但是利用哈勃望远镜,我们发现了一个以前未曾谋面的星团群,它们在星系之间的空间流浪。通过研究一项远古星系间的相互碰撞、吞噬记录,我们认为这些宇宙流浪者是从距离很近的星系中分离出去的。

而通过观测范围更大的HST图像展示,它是一个名为阿贝尔 1185星系团的核心部分。

跟随威尔•格伦迪博士(天文学家)一起畅游柯伊伯带吧。

马克-加里克 — 科学藏图

哈勃空间望远镜一直是探索柯伊伯带的得力帮手。柯伊伯带天体十分暗淡,加之其体积小,距离远,这使得位于地球大气层之上的哈勃望远镜在帮助人们研究它们时脱颖而出。其精确的灵敏度,优秀的空间分辨率都发挥出了重要作用。过去三十年里,在哈勃望远镜的帮助下,人们进行了众多对柯伊伯带天体颜色、体积分布的观测,尤其是那些处于分布暗端,甚至最大的地基望远镜看都看不到的地方。哈勃望远镜发现。许多柯伊伯带天体都有卫星,或是和与自己相似的天体形成双星。有了卫星轨道提供的信息,我们就可以得知其重量和密度,并进一步研究其内部组成。而双星体系的轨道模式,密度,颜色及其尺寸和频率的分布则可以告诉我们,星子这个“构成行星大厦的砖瓦”,是如何在原行星状星云中产生的。

(图12/环球影业集团)

哈勃空间望远镜的贡献不仅仅是使我们能够观察宇宙更暗更远的区域。与哈勃望远镜同样在1990年启动的哈勃博士后奖励计划也为柯伊伯带的研究提供了巨大的帮助。如今许多业内人士都非常感激这个项目为其科研事业做的巨大推动,我也是其中一员。

说到推动就想到了火箭。对于离我们较近的宇宙空间,发射一颗太空飞行器去进行探索可以让我们学到太多太多了。虽然哈勃望远镜位于近地轨道,距地面不到560千米,但它是美国国家航空航天局新视野号任务可以启动的必要条件。新视野号从地球飞行了超过六十亿千米,前往探索冥王星及柯伊伯带。哈勃望远镜给予的冥王星表面地图和对其四颗小卫星的发现,都是制定2015年飞掠冥王星行动详细计划时的关键信息。控制探测器成功交会冥王星的导航行动,也是哈勃望远镜提供的观测的功劳。这次探索向人们揭开了冥王星的神秘面纱:一颗远在巨行星区域之外的,小小的,活跃的,冰冷的星球,也是首颗这样一个全新分类下的星球。

(环球历史档案)

由美国航空航天局的哈勃望远镜发现的一对绕冥王星飞行的小卫星:尼克斯与许德拉。它们大约比冥王星暗五千倍,比冥王星的最大卫星卡戎离冥王星远二到三倍。(图片来源:环球历史档案/环球影业集团,华盖创意)

哈勃空间望远镜在柯伊伯带探索中发挥了极为重要的作用,它发现了距离冥王星十亿英里的柯伊伯带天体Arrokoth,并且准确测量近距离飞越Arrokoth轨道所需要的精度。在Arrokoth被发现还不到五年的时间里,科学家就发现Arrokoth绕太阳公转将近300年(并且视星等为27的Arrokoth恰好位于银河系最深处),这是一个举世瞩目的重大发现。在“新视野”号发射的8年后,探索冥王星的任务原本是一场非常冒险的赌博。但是哈勃望远镜却推开了它,并且Arrokoth的发现给人类提供了关于原始行星看起来是什么样子的第一视角。最后,哈勃望远镜,生日快乐,感谢你30年来惊人的发现!

哈勃望远镜(通常也被称为HST或者哈勃)是一架空间望远镜,于1990年成功发射到距离地球轨道较近的位置上并且仍在运行。哈勃望远镜并不是第一台空间望远镜,但它却是最大的、用途最为广泛的空间望远镜,一向因作为重要的研究仪器和与天文学的关系而闻名。哈勃望远镜是以美国著名天文学家埃德温· 哈勃的名字来命名的,是美国国家航空航天局顶级天文台之一,与康普顿伽马射线天文台、钱德拉X射线天文台和斯皮策空间望远镜齐名。

哈勃望远镜口径2.4米(7.9英尺),其四个主要仪器可以在电磁光谱中的紫外线、可见光和近红外线区域内进行观察。哈勃望远镜轨道位于地球大气层外部,由于不会受到大气流的干扰,因此它能以比地面望远镜低得多的背景光捕获到高分辨率的图像。它记录了一些非常详细的可见光图像,并且可以捕获宇宙深处的影像资料。哈勃望远镜的许多观测结果使得天体物理学在很多方面取得重大突破,比如宇宙膨胀率的确定。

作者:Lowell Observatory, Dr. Will Grundy, and Dr. Michael West

FY:Astronomical volunteer team

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