宇宙最壯美的景象創生之柱,哈勃望遠鏡拍攝的鷹狀星雲

創生之柱是哈勃望遠鏡在老鷹星雲中拍攝到的一種神奇景象,它是星際氣體和塵埃組成的,但是卻構成了獨特壯美的景象,以至於成為天文學家的一樁美談,然而根據科學家們的最新研究發現,其實壯美的創生之柱早在6000年前被摧毀,只是地球目前還觀測不到......


創生之柱早在6000年前被摧毀

宇宙最壯美的景象創生之柱,哈勃望遠鏡拍攝的鷹狀星雲

   創生之柱是1995年4月1日哈勃望遠鏡在老鷹星雲中拍攝到的一張影像,拍攝到的創生之柱景象是由圓柱形的星際氣體和塵埃構成,堪稱宇宙中最壯美的星象,很容易讓人聯想到洪荒之力,這件藝術作品也被評為哈勃望遠鏡拍攝的最佳前十名照片之一,可見創生之柱受到多麼大的認可。  

根據科學家的研究表明,創生之柱是老鷹星雲中其他恆星在手指狀氣體柱上造成的腐蝕,形成了手指之外的蛋型,而且被龐大的氣體環繞,裡面同時還有一顆新誕生的恆星,共同組成了我們看到的創生之柱奇景,然而我們看到的奇景,本體已經遭到了破壞。

宇宙最壯美的景象創生之柱,哈勃望遠鏡拍攝的鷹狀星雲

   NASA在2007年就宣佈,創生之柱其實早在6000年前就被爆炸的超新星衝擊波所摧毀,然而因為光的傳播速度有限,所以目前我們在地球上還看不到被摧毀的創生之柱景象。也就是說,我們現在還能夠透過天文望遠鏡看到創生之柱,而未來的後代,卻只能通過拍攝的照片來瞻仰曾經的壯美,而照片,其實也並不是創生之柱原本的樣子。

  

哈勃望遠鏡拍攝到的太空照片不計其數,美到讓人窒息,而其中一張一定能夠脫穎而出,那就是被稱為創世之柱的鷹狀星雲。早在1995年,哈勃就曾用它的相機給人們展示了這些巨大柱子豐富的細節。二十年後,它又來了一次偶像再訪,對著這三根美麗的柱子,拍攝了一張無比清晰的高質量照片。

哈勃望遠鏡拍攝的鷹狀星雲

在圖片中,最令人印象深刻的就是三個由氣體和塵埃組成的柱子了,它其實是鷹狀星雲的一部分。鷹狀星雲又被稱為“梅西耶16”,儘管它的這種結構在其他恆星形成區並不多見,但是它無疑是最上相的,也正因為如此,許多天文攝影愛好者喜歡把他們的相機對準這一星雲。哈勃望遠鏡在1995年拍攝的那張照片尤其受到人們的歡迎,它經常出現在電影或電視上,T恤或枕套上,甚至郵票上都有它的身影。

宇宙最壯美的景象創生之柱,哈勃望遠鏡拍攝的鷹狀星雲

哈勃望遠鏡拍攝的鷹狀星雲(1995)

這一次,哈勃望遠鏡再次對準它的偶像,拍到了鷹狀星雲的灼熱而色彩斑斕的氣體,像鬍鬚一樣捲曲的暗色灰塵條紋,以及那像鏽色一樣的巨大的創生之柱。這張可見光照片是基於之前的一張天文照片製作而成的(我們見到的天文照片都要經過特殊處理才能顯示豐富的顏色),它向天文學家展示了一個更銳利更寬廣的圖像。

  

除了這張照片之外,哈勃還公佈了一張用紅外波段拍成的照片,這張照片穿透了氣體和塵埃,展示了鷹狀星雲不為人知的另一種樣子。在照片中,我們看到鷹狀星雲的輪廓混雜在恆星背景當中,而可見光中難以看到的新生恆星,在星雲中也可以看到了。

宇宙最壯美的景象創生之柱,哈勃望遠鏡拍攝的鷹狀星雲

  哈勃望遠鏡拍攝的鷹狀星雲

  

儘管鷹狀星雲被賜予了“創世之柱”的美譽,但是這張新的照片暗示了它也是一個死亡地帶。正在形成的恆星發出大量的射線,烤焦了星雲中的塵埃和氣體,而他們吹出的強風(類似太陽風),破壞著周圍的一切。在可見光圖片中,我們可以看到星雲的邊緣飄著幽靈般藍色薄霧,那是一些氣體被明亮的年輕恆星加熱蒸發造成的。

  

這張照片有著清晰的細節和極高的對比度,利用它,天文學家可以研究這個柱形結構是如何隨時間變化而變化的。星雲的紅外照片揭示了創世之柱形成的原因。我們可以看到,柱子的邊緣是非常濃密的,它阻止了內部氣體的逃逸從而形成這樣的柱狀結構,而三根柱子之間的氣體卻被附近恆星群發出的強風吹散了。

  

在左邊柱子最上面的部分,有一部分氣體被加熱並且正在逃離這個結構,這在一定程度上揭示了恆星形成區域狂暴的本質。

  

這裡的大質量恆星會慢慢的破壞這個柱狀結構。但是,也正因為這些恆星的存在,哈勃望遠鏡才能看到這個星雲。原因是這樣的,這些恆星發出大量的紫外線,而這些紫外線又照亮了這些由氧、氫和硫等組成的星雲並且加熱他們,從而使得這些星雲可以被觀測到。

  

在宇宙中,儘管有很多類似的結構存在,但是“創世之柱”無疑是最好的一個樣本,它離我們有6500光年遠。如今,在哈勃發射升空25年之後,它仍然寶刀未老,又給我們提供了一張更加清晰的“創世之柱”的照片。

  

據國外媒體報道,宇宙中有一處神奇的天體,由氣體和塵埃構成,外形如同三根高高矗立的煙囪。光線需要數年時間,才能從這些煙柱頂端傳到底部。哈勃望遠鏡為其拍攝的照片至今仍是最聞名遐邇的天文照片之一。該天體便是著名的“創生之柱”(Pillars of Creation),是鷹狀星雲的一部分。

但如果你用自己的望遠鏡觀察創生之柱,所見之景將大不相同。我們看到的外太空圖片一般都經過了上色和加工,方能呈現出更多的重要細節。由於“創生之柱”的廣泛流傳,天文學家向公眾呈現宇宙圖片的方式或許也因此改變。

 

 “由於公眾希望看到這樣的照片,很多人都開始按這種方式處理在媒體發佈會上發表的圖片。”亞利桑那大學天文學家、該圖片的創作者之一保羅·斯科文(Paul Scowen)指出,“這大大影響了公眾獲知和消化哈勃望遠鏡收集的數據的方式。”

宇宙最壯美的景象創生之柱,哈勃望遠鏡拍攝的鷹狀星雲

   創生之柱是鷹狀星雲的一部分。鷹狀星雲又名M16星雲,含有成千上萬顆恆星和孕育這些恆星的塵埃雲。創生之柱中也有一些黯淡的氣體團,今後可能會坍塌並形成新的恆星。鷹狀星雲長約70光年,寬約55光年。與之相比,創生之柱僅佔了一小部分,最高的一根柱體高度也不過4光年。

  

這張著名的“創生之柱”圖片由一支天文學家團隊於1995年利用哈勃太空望遠鏡拍攝的照片製作而成。哈勃望遠鏡圍繞地球運行,利用一面較大的凹面鏡收集光線,然後將光線反射到較小的次級鏡面上,最後再將光線反射回來,使光線從凹面鏡中間的小孔射入儀器中。哈勃望遠鏡上安裝了多種儀器,能夠從不同方面對接收到的光線進行分析。

  

拍下“創生之柱”照片的儀器名為“第二代廣域和行星照相機”(簡稱WFPC2),它由四臺照相機組成,天文學家需對這些照相機拍攝的照片進行合成處理。每臺照相機負責拍攝最終照片的四分之一,但其中的“行星照相機”(PC)拍攝的是放大圖像,需要按比例縮小,因此最終圖片的右上角比其它部分小得多。斯科文指出,將所有數據進行校準也許是最具挑戰性的一件工作。

  

這張圖片放大的程度其實有限。假如“創生之柱”的亮度達到了肉眼可見的程度,你便能看到,它在夜空中的大小甚至超過了滿月的十分之一。而這也正是哈勃望遠鏡的傑出之處:它能夠接收來自遠處黯淡天體的微弱光線,然後將信息一點一點地拼接成圖片,就像用無數個小點繪製連環漫畫一樣。

但和連環漫畫不同,我們無法同時分析哈勃望遠鏡所接受光線的所有顏色或波長。研究人員只能用濾波片將大部分光線過濾掉,每次只分析某種具有科學研究意義的波長。就這張“創生之柱”照片而言,研究人員感興趣的是由特定處於激發態的氧、氫、硫原子釋放的光線。

宇宙最壯美的景象創生之柱,哈勃望遠鏡拍攝的鷹狀星雲

  通常來說,這種方法會生成一張黑白照片,此外只能分別呈現出氧原子釋放的波長502納米的光線、氫原子釋放的657納米光線、或者硫原子釋放的673納米的光線,分別表現為綠光和兩種難以辨別的紅光。如果一張照片僅由黑白紅或黑白綠三色構成,顯然難以吸引公眾的興趣。因此,研究人員將三張圖片結合在一起,將氧原子釋放的光線呈現為藍色、氫原子呈現為綠色、硫原子為紅色。

  

有些人可能感覺受騙了。但美國康涅狄格大學天文學家凱特·惠特克(Kate Whitaker)表示,雖然你可以用大型望遠鏡在沒有月光的夜晚觀察到“創生之柱”,但“由於地球大氣的遮擋,你用自家後院的望遠鏡永遠觀察不到這樣的情景,看不到哈勃望遠鏡拍攝的圖片中的眾多細節”。並且斯科文指出,研究人員從未聲稱這就是“永恆之柱”真正的外觀。相反,這些是哈勃望遠鏡實際收集的、以更具科學意義的方式呈現出來的數據。

宇宙最壯美的景象創生之柱,哈勃望遠鏡拍攝的鷹狀星雲

   在此之後,科學家一直在觀察鷹狀星雲,並在哈勃太空望遠鏡25週年紀念日時,用更先進的儀器重新攝製了鷹狀星雲圖像,甚至嘗試過繪製它的三維圖像。可見光幾乎無法穿透星雲的塵埃,但如果僅用紅外光觀測,便能一瞥“創生之柱”的內部結構。憑藉這一方法,科學家還發現了鷹狀星雲中形成的大量恆星。還有研究人員藉助NASA的錢德拉X射線天文臺,繪製了該星雲發射的X射線分佈圖,其中呈現出了在“創生之柱”最大的一根柱體頂端新形成的恆星釋放的光線。  

有些人擔心,“創生之柱”如今已經不復存在了。因為用紅外光拍攝的照片顯示,一次超新星爆發正在向其逼近。也許人們曾在一千年前在夜空中看見過這顆超新星,但假如“創生之柱”已被它摧毀,其毀滅時發出的光線至今尚未傳到地球上。不過,近期收集的數據似乎顯示,“創生之柱已被摧毀”之說並不成立。  

無論如何,這將照片必將在天文學的歷史上留下難以磨滅的一筆。斯科文表示:“今後,它仍將是哈勃望遠鏡拍攝的最受歡迎的照片之一。


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