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宇宙中最壮观的形象之一,众生之柱如何形成

时间:2019-05-11 10:56 来源:网络 作者: 菜叶

三根气体和尘埃的柱子就像滚滚的烟塔一样座落在星空中。光从上面穿过这些尘土飞扬的柱子底部需要几年的时间。这张来自哈勃太空望远镜的惊人图像至今仍是最著名的天文图像之一。

“众生之柱”,我们宇宙中最壮观的形象之一

它是鹰星云的一部分,但是如果你通过自己的望远镜观察它的支柱,你就不会看到同样的东西。你看到的外层空间的图像通常被着色和处理过,以展示其细节。“众生之柱”的普及可能永远改变了天文学家向公众展示太空图像的方式。

亚利桑那州立大学天文学家保罗·斯柯恩说:“由于公众希望看到这样的照片,很多人开始用这些图片发布新闻稿。”斯柯恩是亚利桑那州立大学的天文学家,也是该图像的创建者之一。“它影响了公众对哈勃数据的观察和理解的方式,这是一个普遍的结果。”

“众生之柱”,我们宇宙中最壮观的形象之一

较大的鹰状星云(也称为M16),由数千颗恒星和尘埃云组成。柱状星体中含有黑色的气体球体,有一天它们会塌陷并形成新恒星。柱子只占小部分,最大的柱子大约有四光年高。

一组天文学家在1995年使用哈勃太空望远镜拍摄了星云的图像,以创造“众生之柱”。哈勃围绕地球运行,收集光线,用一个大的弯曲镜,然后将它反射到一个较小的副镜上,将光线从弯曲镜的一个洞中送回仪器。有几种仪器能够以不同的方式分析所有的光。

捕捉星云的仪器WFPC 2实际上由四台照相机组成,天文学家必须将其图像组合起来。每台相机都需要整个照片的四分之一,但是行星相机(PC)需要缩小放大的视野。这就是为什么右上角的面积要小得多,产生了他亲切地称之为“隐形轰炸机效应”的东西。他说,整理所有数据可能是最具挑战性的部分。

这张照片并不像你想象的那样放大,它们的大小是满月的十分之一。相反,哈勃最棒的是它能从遥远而微弱的物体中收集到光粒子。它从每一点上建立图像,就像你可以用许多小圆点制作漫画一样。

“众生之柱”,我们宇宙中最壮观的形象之一

这三个板块用来制作出著名的造物柱组合形象。最左边的图片描绘了由氧发出的光,天文学家用蓝色描绘了氧气。这个中心描绘了由氢发出的光,天文学家用绿色描绘了氢气。最右边的是由硫发出的光,天文学家用红色描绘了硫。

但不像漫画书,你不能同时看到哈勃光的每一种颜色或波长。研究人员用滤光器遮挡大部分光线,一次只看覆盖某些科学上有趣的光波的板块。以著名的造物之柱为例,他们对某些受激发的氧、氢和硫原子发出的光感兴趣。

正常情况下,这会产生黑白图像,只显示氧气502纳米、氢657纳米和硫673纳米的光。这意味着绿灯和两种无法分辨的红色--可能不是向公众展示一幅图像的最佳三种颜色。相反,研究人员将这三幅图片结合起来,用蓝色描绘氧气,绿色描绘氢,用红色描述硫。

有些人可能觉得被骗了,但是“因为地球的大气层,你永远不会用后院的望远镜得到这样的图像”,康涅狄格大学的天文学家凯特·惠特克说。她说:“你不会看到哈勃图像中的细节。”研究人员从来没有宣称这是支柱的真正样子,斯坎说。相反,这是哈勃真正看到的数据,以一种更有科学意义的方式呈现出来。

科学家们继续观察鹰星云。他们甚至试着去看三维空间。在可见光下观测到的尘埃几乎是不透明的,但只有红外线才能让科学家们观察到柱子内部。这也揭示了大量恒星由星云形成。其他人则利用美国宇航局的钱德拉X射线天文台拍摄了从柱子上发出的x射线,显示了在太空中形成的新恒星的光芒(最大柱子的顶端)。

“众生之柱”,我们宇宙中最壮观的形象之一

哈勃望远镜对“众生之柱”的这张照片只显示了红外线,显示了恒星在气柱内部和周围形成。这幅图像只使用两种颜色的光--1100 nm的红外光用蓝色表示,而1600 nm的光用黄色表示。

一些人担心新的观测结果暗示着这些支柱不再存在--在红外线中拍摄的其他图像似乎显示了超新星的爆炸。也许人类在一千年前就在天空中看到了这颗超新星,但是如果支柱被消灭了,那么显示他们毁灭的光还没有到达地球。最近的数据似乎反驳了一颗超新星已经摧毁了柱子的想法。

不管怎么说,这张照片在天文学知识中将是一个永久的固定物。斯柯恩说:“它仍然被认为是哈勃最受欢迎的照片之一。”

标签:众生之柱