4月24日是哈勃太空望远镜升空25周年纪念日,想当然地把我们对宇宙的所有了解都归功于它的神奇发现。但别忘了,在最初执行任务的时候,主镜面的球面像差曾导致哈勃传回的图像模糊扭曲。被视为上世纪90年代美国宇航局(NASA)最重要科学使命的哈勃有可能变成一场灾难。当时只有两个选择:要么派人到太空中把它修好,要么接受失败。 最后作出的决定是发射航天飞机与哈勃对接并修好主镜。1993年12月,这架望远镜接受检修,安装了太空望远镜光轴补偿校正(Corrective Optics Space Telescope Axial Replacement,简称COSTAR)和第二代广域行星照相机(Wide Field and Planetary Camera 2,简称WFPC2),不仅修复了光学问题,还加强了哈勃的照相机技术。结果,分辨率比之前提高了100多倍。
检修前(左)和检修后(右)的M100星系核心图。 由于哈勃拥有了有史以来最强大的光学系统和观测能力,一个不同寻常的提议被批准了。一支团队将把哈勃对准一片没有观测目标的空域,不是观测行星、恒星、星云、星团或者星系,而是观测漆黑孤寂的真空区。哈勃对准了一片什么都没有的空域: ·没有亮星 ·没有气体云 ·没有星云 ·没有已知星系 ·没有星团 天文学家希望弄清楚真空区是不是真的什么都没有,或者是否像大爆炸理论和宇宙学原理预言的那样,存在于遥远宇宙的大量星系将呈现在我们面前。
哈勃太空望远镜大约每90分钟绕地球飞行一圈,也就是每天绕行18圈。在总共342个周期(每个周期是半圈)中,哈勃拍摄了这片空域,那里可能只有银河系的五六颗暗淡恒星。哈勃对准了银道面以外的星际空间,一片空空如也的地方,被称为真空区,因为就连当时最大、最先进的地面望远镜也观测不到任何东西。在用多个不同彩色滤光片收集了近10天的光线后,他们合成了以下这张图像,并公之于众。如图:
在这一小片空域,没有任何已知星系曾经被观测到,但我们现在已经发现了大约3,000个星系。在上图中,大概五六个亮点显示了衍射峰值(“尖头”特征),这些是银河系内的恒星,除此以外的每个亮点都是一个星系。这就是哈勃深场图(Hubble Deep Field)。后来在2012年,一张更加深入太空的图像诞生了,利用了一套更加先进的照相机和光学仪器,以及23天的观测数据。它就是哈勃极限深场图(Hubble eXtreme Deep Field)。
考虑到我们的银河系拥有数千亿颗恒星,这告诉我们宇宙中大约有10^23颗恒星,每颗恒星都有自己独特的故事、历史、行星系统和存在生命的可能性。在25周年之际,感谢哈勃为我们所做的一切。 Ethan Siegel 福布斯中文网
|
|