探尋“哈勃望遠(yuǎn)鏡”的前世今生

新圖像可以看到大量的發(fā)光氣體。

哈勃太空望遠(yuǎn)鏡的一張照片，顯示了雪人星云的一部分，這是一個(gè)充滿了熱氣體的區(qū)域。(圖片來源: NASA,ESA, J. Tan (查爾摩斯工學(xué)院) ; 圖片處理: Gladys Kober (NASA/美國天主教大學(xué)))圖片來自原文章

哈勃望遠(yuǎn)鏡龐大的檔案庫最新發(fā)布了一張令人不可思議的、充滿熾熱氣體的太空“雪人”。

這張照片是雪人星云，它由深空中的氣體和塵埃云組成。哈勃太空望遠(yuǎn)鏡犀利的目光從6000光年以外的地方捕捉到了目標(biāo)，由于氣體發(fā)出的光線非常微弱，因此在一次曝光中就要渲染出圖像。

“發(fā)射星云是彌散的氣體云，可以吸收附近大質(zhì)量恒星的能量，從而自己發(fā)光。”美國宇航局在一份關(guān)于這張新圖片的聲明中說。

“這些大質(zhì)量恒星的輻射剝奪了星云中氫原子的電子，這一過程被稱為電離，”聲明中還說到?！爱?dāng)被激發(fā)的電子從高能態(tài)恢復(fù)到低能態(tài)時(shí)，會(huì)以光的形式發(fā)射能量，使得星云的氣體發(fā)光?！?/p>

這架著名的望遠(yuǎn)鏡是在對(duì)大質(zhì)量和中等大小的“原恒星”或新形成的恒星進(jìn)行觀測時(shí)拍攝到這張新照片的。美國國家航天局的官員寫道，哈勃望遠(yuǎn)鏡使用其第三代廣域照相機(jī)“尋找被原恒星紫外線離子化的氫和來自恒星的噴流以及一些其他特征”。

一張哈勃太空望遠(yuǎn)鏡的圖片，展示了雪人星云的一部分; 該區(qū)域的全部內(nèi)容由數(shù)字化巡天項(xiàng)目數(shù)據(jù)提供。圖片來源: NASA，ESA，J. Tan (查爾摩斯工學(xué)院)和 DSS; 圖片處理; Gladys Kober (NASA/美國天主教大學(xué)) 圖片來自原文章

哈勃望遠(yuǎn)鏡并沒有處于最佳狀態(tài)。十月下旬，由于內(nèi)部通訊設(shè)備的同步錯(cuò)誤，五臺(tái)科學(xué)儀器將全部不能使用。

研究小組在11月7日恢復(fù)了高級(jí)巡天相機(jī)(ACS)的使用 ，并在11月21日恢復(fù)了拍攝這張照片的第三代廣域照相機(jī)，它也是哈勃望遠(yuǎn)鏡使用最頻繁的儀器。

隨著地面工程師繼續(xù)認(rèn)真排查這座已經(jīng)31歲望遠(yuǎn)鏡的故障，它的其他三臺(tái)儀器仍處于保護(hù)性的“安全模式”。哈勃團(tuán)隊(duì)下一步將研究一種叫做“宇宙起源頻譜儀”的儀器，它可以觀測遠(yuǎn)紫外線。

雖然宇航員在五個(gè)不同的任務(wù)中訪問了哈勃望遠(yuǎn)鏡，完成它的修復(fù)和升級(jí)，但再無其他的訪問計(jì)劃。其維修任務(wù)依賴于美國宇航局的航天飛機(jī)計(jì)劃，該計(jì)劃于2011年結(jié)束。

哈勃望遠(yuǎn)鏡(通常稱為HST或哈勃)是一個(gè)太空望遠(yuǎn)鏡，于1990年發(fā)射進(jìn)入近地軌道，至今仍在運(yùn)行。它不是第一個(gè)太空望遠(yuǎn)鏡，但是它是最大也是最多用途的望遠(yuǎn)鏡之一，它既是重要的研究工具，也是天文學(xué)公共關(guān)系的福音。哈勃望遠(yuǎn)鏡是以天文學(xué)家Edwin Hubble的名字命名的，是美國國家航天局的大型軌道天文臺(tái)計(jì)劃空間站之一，其他的望遠(yuǎn)鏡還有康普頓伽瑪射線天文臺(tái)(1991-2000年)、錢德拉X射線天文臺(tái)(1999年至今)和斯皮策太空望遠(yuǎn)鏡天文臺(tái)(2003-2020年)。太空望遠(yuǎn)鏡科學(xué)研究所(STScI)負(fù)責(zé)選擇哈勃望遠(yuǎn)鏡的目標(biāo)并處理獲得的數(shù)據(jù)，而戈達(dá)德太空飛行中心望遠(yuǎn)鏡科學(xué)研究所(GSFC)則負(fù)責(zé)控制該航天器。

哈勃望遠(yuǎn)鏡有一面2.4米長(7英尺10英寸)的鏡子，它的5個(gè)主要儀器分別在電磁波譜的紫外、可見和近紅外波段進(jìn)行觀測。哈勃望遠(yuǎn)鏡在地球大氣影響之外的軌道運(yùn)行，使得它能夠比地面望遠(yuǎn)鏡大幅降低背景光，從而捕捉到極高分辨率的圖像。它拍攝了一些非常詳細(xì)的可見光圖像，因此我們可以對(duì)太空深入觀察。許多關(guān)于哈勃望遠(yuǎn)鏡的觀測已經(jīng)在天體物理學(xué)上取得了突破，比如測定宇宙的膨脹速度。

太空望遠(yuǎn)鏡早在1923年就被提出來了。哈勃望遠(yuǎn)鏡于20世紀(jì)70年代獲得資助，由美國航天局在歐洲航天局的資助下建造。1983年計(jì)劃發(fā)射，但該項(xiàng)目受到技術(shù)延誤、預(yù)算問題和1986年挑戰(zhàn)者號(hào)航天飛機(jī)災(zāi)難的困擾，最終于1990年發(fā)射升空，但是它的主反射鏡沒有正常轉(zhuǎn)動(dòng)，導(dǎo)致了球面像差望遠(yuǎn)鏡的損壞。1993年的一次維修任務(wù)修正了這些光學(xué)元件，實(shí)現(xiàn)了預(yù)期目標(biāo)。

BY: Elizabeth Howell

FY: 楊帆

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