哈勃望远镜上上27年都涉嫌了把什么? (上)

4月24日凡是中国航天日。之所以选择就无异天也中国底航天日,是因1970年4月24日,中国打响发射了第一发人造地球卫星“东方红一如泣如诉”。

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图0:哈勃空间望远镜。由亚特兰蒂斯号航天飞机执行任务离开时照。

一旦二十年晚底1990年4月24日,一个后打开了天文新时代之望远镜——哈勃空间望远镜乘坐探索号航天飞机升空;到今天刚刚27单年头。今年以为哈勃望远镜庆祝在高空的第27个生日,NASA按照惯例推出同样布置照片用作想。

当年之庆生照是同等摆设发有限独漩涡星系——NGC4302和NGC4298——在相同张图及之像,两独星系在外形及还跟银河系类似,一个因为侧面对正在咱,另一个则坐70过角面对我们。这给咱们似乎能在相同摆图中而且来看银河系的正视图和侧视图。

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祈求1:哈勃望远镜拍之NGC4302(左)和NGC4298(右)在光学和近红外波段的图像。

可是我们恐怕还眷恋咨询:哈勃上龙还27年了,都涉嫌了吗吧?

图2: 哈勃望远镜最有代表性的图像之一是鹰星云(M16)的当下同有的。

同样、宇宙在加速远离我们

咱的天地在涨。大约于一个世纪以前,埃德温·哈勃测量了至我们宇宙的涨速率(H=v/d,其中v是星系退行的速率,d是星系到我们的离)。这个价值我们称为哈勃时反复,由它们我们得算出宇宙的年华、尺寸,甚至宇宙的命。但是当哈勃望远镜发射升空之前,哈勃常数的测量结果大非标准,我们透过算出的宇宙年龄只能限量于100亿届200亿底界定外。

贪图3:天文学家用造父变星亮度周期的转来测量其所当星系的离开。图被箭头所因的凡哈勃望远镜观测到之仙子座星系被一个造父变星。

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贪图4:某些明星的特征极其特别亮度可以用来测量其同地之离开。提高对大自然距离的测精度能够被天文学家更好之盘算出天地的膨胀率。图被分头是哈勃望远镜在1995年与2002年在同一天区拍摄之图像,箭头所负的地方虽然是在此期间出现的一律发超时髦。

而如今天文学家用哈勃望远镜的数码算出的哈勃系数,可以将宇宙年龄范围于138亿年左右,可以说精确度提升了重重。

但除,令天文学家感到震惊之凡,从哈勃望远镜的考察结果丁发现,宇宙不仅仅是当涨,而且是在增速膨胀——这个意识得了2011年的诺贝尔物理学奖。

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图5:宇宙的增速膨胀。时间轴自下而上。

科学家等道宇宙的这种增速膨胀可能是由于弥漫在全路宇宙中之所谓“暗能量”引起的。据现有的估算,暗能量大约占用全部宇宙能量的68%(另外28%凡是懵懂物质,只来4%为咱会看到底恒星、行星或气体这些物质),对天体起在负压的作用,推着宇宙加速地膨胀。但要命遗憾,依靠现在的技术还颇麻烦直接测量到暗物质的是。

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贪图6:宇宙中暗能量、暗物质和明物质(我们现在所能看出底一体)的百分比。

亚、记录星系的成长过程

尽管比如咱为此相簿记录孩子的成长过程一样,天文学家用哈勃为不同宇宙学时间上的星系进行“拍照”,记录下了宇宙中星系的成人过程。

咱俩怎么理解宇宙过去的规范吗?这重要得益于同一漫长简单的数学关系:哈勃于大空中看得更加充分,在时光达即越久远。距离越远(也不怕是日及更是早)的星系越小,且进一步不平整;反之,则巨型、规则之涡流星系和椭圆星系就进一步多。这表明,星系中就日地推在时时刻刻地融合,渐渐地改成了咱本所见到的远大星系。

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图7:哈勃望远镜超深空场。这是哈勃望远镜拍摄之无比远之深空之一。拍摄这样像累计曝光时大约一百万秒(11龙)。

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图8:哈勃超深空场中一些星系,它们距离遥远,星体模糊,形状不规则,且相互之间影响。

星系的演化从未停息,天文学家通过哈勃望远镜对我们近邻的仙子座星系M31底拓考察,发现尽管这个星系离银河系有250万光年远,但是当引力作用下她以相连地朝着银河系靠拢,预计M31用于40亿年后与我们的银河系相撞。到那么时候,它们简单只以会见融合成为一个光辉的扁圆形星系。

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图9:M31。

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希冀10:本星系群。M31与银河系是遵照星系群被少单比充分之星系,它们不断的收受周围的矮星系壮大自己,同时双方为在不停地贴近,预计以为40亿年后撞击。

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祈求11:椭圆星系。椭圆星系一般质量又老,它是群星系融合之结果。

老三、看到太阳系外的社会风气

以1990年哈勃望远镜发射前,天文学家从来都没有发现同样发太阳系外的行星;而现科学家就承认了超3000粒系外行星。其中绝大多数且是由于NASA的开普勒卫星以及部分地基望远镜发现的。但哈勃望远镜在行星搜寻中为有夫非常之孝敬。

第一,天文学家用哈勃望远镜的观数据能测出相关外行星的豁达成分。观测发现,尽管多数连锁外行星对生吧还过度炎热而望洋兴叹生活,但是于有的行星上存在构成生命之基本成分。

另外,哈勃望远镜也是第一个以光学上观测到有关外行星的。这颗行星在25光年外,绕在北落师门(一粒恒星)旋转,离北落师门的偏离约是土星到阳光距离的十加倍。

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希冀12:天文学家用哈勃摄影的率先摆有关外行星的光学照片,该行星于命名为北落师门b。

四、“照亮”暗物质

本之物理学家们普遍认为,暗物质是如出一辙栽不可见的物质形式(简单的明白就是是匪发光),它结合了宇宙物质的大部分品质,也是出于暗物质形成了宇宙空间现在之这种组织。暗物质的引力会驱使着家常物质(气体或灰尘)聚集并形成恒星和星系。尽管天文学家不能够来看暗物质,但他俩会由此杀色星系群(含有暗物质)的引力效应(能够使其背后又漫漫星系的光芒有曲折,这种情景叫做引力透镜)来探测其中的暗物质。

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图13:这个图显示了引力透镜下一个悠远星系的光路。

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祈求14:在SDSSj1004+4112星系群的图像上,引力透镜使一个背景星系发生了三单转的比如说,另外一个背景类星体产生了五个像。

通过哈勃望远镜锐利的视场,天文学家通过引力透镜现象同逆向工程,绘制有了半空中受到暗物质的布情况。结果发现,宇宙中暗物质大约是惯常物质的五加倍,且因为网状结构分布;而杀色的可见结构(像星系群、星系团等)往往还分布在这些网状结构交叉的地方。

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希冀15:这简单摆放图显示的是格外色星系群CI0024+17。可见光图像吃,在黄色星系中产生蓝色的弧,这些弧就是引力透镜下背景星系失真后底图像。蓝色叠加的图像显示了实现这种引力失真,所待的暗物质密度分布。

五、巨型黑洞无处不以

哈哈勃望远镜发现,几乎各个一个星系的基本都在一个巨大的黑洞,这些黑洞有百万个顶十亿单恒星质量那么大。此外尚发现这些黑洞的尺码及夫宿主星系的色系。哈勃星系普查标志,黑洞之成色在该宿主星系星系核中恒星的品质:星系越充分,黑洞也愈加老。这种涉及说明黑洞是陪同在星系一块儿成长之,黑洞会吞并星系的等同有些质地。

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祈求16:根据哈勃的光谱图合成的图像。研究人员发现众多星系中心都设有一个大型黑洞。NGC3379和NGC3377分别包含着一个5000万独阳光质量以及1亿个太阳质量的黑洞;NGC4486B在那主导包含两独黑洞。

六、研究外地行星以及它的卫星

嘿勃望远镜见证了阳光系外的小天地对木星的影响。它被1994年观察到休梅克-莱维9哀号彗星之21只七零八落依次撞称木星——这是天文学家第一糟糕相这样的风波——每一样蹩脚相见击还当木星的标留下一个黑的“伤疤”。最近之一模一样次于是当2009年,一颗小行星撞称木星,留下一个太平洋大大小小的黑色痕迹。

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贪图17:休梅克-莱维9如泣如诉彗星造成的震慑(从右边下到左上)。

木星表面著名的“大红斑”(一个尺码有地那么好的良风浪)从19世纪头人类考察到其吧就连续有了数百年。这个伟大的风暴在近日80年可于持续地收缩。天文学家们今天因故哈勃望远镜定期地测量其的尺寸,以考察她为何会慢慢地收敛。

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祈求18:木星的“大红斑766net必赢亚洲手机版”。它以300英里/小时的速在木星表面运动。

极光是有磁场的行星大气上层发光的一致栽情景。带电的粒子在行星磁场作用下会偏于磁场的南北极,这些高速粒子轰击到大气上层之原子和成员,就会生出良好的极光现象。这种景象不仅以地上发出,土星和木星上吗来。下面是哈勃望远镜第一不良摄影到木星与土星南、北极之极光。

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祈求19:土星的极光。

以摸地外生命研究着,木星的卫星占据着老要紧之位置。哈勃以木卫三(太阳系外最为可怜之卫星)地下发现了一个英雄的盐水海,据估算其含水量比地球表面全部之趟还要多。此外哈勃还观察到木卫二表面大气的改,天文学家认为这可能是由于非法海水喷发而致的。寻找液态水,在检索地外生命之研究中着重。

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贪图20:哈勃于木卫二上混淆的地方发现氧和氢气,这是成水分子的有限种素。科学家以为这绝生或是和。

​(未完待续)

原文链接:https://www.nasa.gov/content/goddard/2017/highlights-of-hubble-s-exploration-of-the-universe

编译:Camelion

校:山寺小沙弥

编辑:Alex Yuan

源于:中科院物理所(cas-iop)

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