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銀河系全景圖

2012-06-08

銀河系的全景圖

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人類有幸，借一只紅外之眼，得以目睹任何一種生物都不曾領(lǐng)略過(guò)的恢弘。當(dāng)你仰望夜幕，期待一片璀璨的星空，然而目之所及，干擾環(huán)生：城市的光污染、地球大氣的影響、太空中阻礙光線的氣體與塵埃，還有肉眼視力之極限……但，縱是如此，眼中的宇宙，仍然美得令人窒息。

有沒(méi)有想過(guò)，如果沒(méi)有這些干擾，將會(huì)得到一片怎樣的視野呢？

進(jìn)入外太空，便能完全擺脫光污染。在那里，墨色的天空沒(méi)有其他干擾光源，可以凌駕于大氣層之上，欣賞恒星閃爍著最純、最亮的光。還可以用紅外相機(jī)替代肉眼，排除銀河系中阻光塵埃的干擾。美國(guó)國(guó)家航空航天局(NASA)從多年以前便開(kāi)始了“WISE計(jì)劃”——用紅外太空望遠(yuǎn)鏡對(duì)整個(gè)宇宙展開(kāi)觀測(cè)。

WISE探測(cè)計(jì)劃旨在研究小行星、最冷和最暗的恒星以及最亮的星系，提供太陽(yáng)系、銀河系以及宇宙的大量信息。WISE(Wide-field Infrared Survey Explorer)也稱 “廣角紅外測(cè)量探測(cè)器”，是一個(gè)攜帶了紅外太空望遠(yuǎn)鏡、可以全面觀測(cè)宇宙的非載人衛(wèi)星。NASA通過(guò)WISE公布的宇宙地圖集和編目，是迄今為止最大、觀察太空?qǐng)D景最詳盡的材料。

迄今為止，WISE一共傳回了4種不同波段拍攝得到的共270萬(wàn)張照片，數(shù)據(jù)量高達(dá)15TB。WISE計(jì)劃做出許多重大發(fā)現(xiàn)，不過(guò)，最令人贊嘆的，是NASA對(duì)這些數(shù)據(jù)的綜合處理。事不宜遲，這就來(lái)看看WISE“眼中”的360° 宇宙全景 。

這次調(diào)查共拍攝下了5億多個(gè)天體，包括數(shù)億恒星、星系，幾萬(wàn)個(gè)小行星，以及大部分之前尚未被發(fā)現(xiàn)的天體。點(diǎn)擊鏈接可以欣賞轉(zhuǎn)換至可見(jiàn)光的放大圖片。對(duì)比紅外波段視圖(左)與可見(jiàn)光視圖(右)時(shí)，注意留心兩者的不同。先從銀河系中最大和最密集的球狀星團(tuán)——半人馬座歐米茄星團(tuán)開(kāi)始。

在一張拍攝宇宙一隅的平面圖中，發(fā)現(xiàn)了一顆距離地球420光年、并且正在活躍形成恒星的區(qū)域。我們稱它為冠冕星團(tuán)。它與距離2.9萬(wàn)光年的球狀星團(tuán)——NGC6723成對(duì)存在于天空中。在可見(jiàn)光視圖中，恒星形成區(qū)域十分模糊，但是，它的內(nèi)部演變過(guò)程可以在紅外視圖中顯現(xiàn)出來(lái)。

再將目光投放到銀河系以外，去搜尋一個(gè)更大的視野?，F(xiàn)在，一起來(lái)看看附近的小衛(wèi)星星系——小麥哲倫星云。在可見(jiàn)光視圖中，粉紅色掩蓋了恒星的形成經(jīng)歷。但是，在WISE的紅外眼里，一切盡盡顯無(wú)遺。

或許，最引人注目的要數(shù)銀河的姐妹——仙女座大星系了。它那旋臂里滿是塵埃的溫暖氣體，用肉眼在可見(jiàn)光波段原本無(wú)緣得見(jiàn)，WISE的紅外視圖卻填補(bǔ)了這一缺憾。

銀河系中心的人馬座

荒地上的銀河

為什麼選擇荒地(Badlands)拍下這張星光燦爛的影像呢？事實(shí)上這是利用四張影像所拼出的全景圖，在六月底的午夜里，向西南方星空長(zhǎng)時(shí)間曝光，搭配著短暫的閃光對(duì)補(bǔ)光，而拍下這張精彩的影像。其中，影像的前景為美國(guó) 南達(dá)科塔州(South Dakota)的惡土國(guó)家公園(Badlands National Park)的Badlands Wall的特殊孤峰，這些山岳型態(tài)的孤峰是由松軟的石塊組成，由於相當(dāng)容易受到風(fēng)與水的侵蝕而展現(xiàn)出崎嶇的外型。在南達(dá)科塔州的堊土國(guó)家公園里，古老的地層中富含了化石，其中一部分的化石可追朔至兩千五百萬(wàn)年前，這些資料提供了馬與劍齒虎演化的線索。在惡地地形左上方的是明亮的木星，右方則是即將西落的銀河。

　　所有這些照片都是在遠(yuǎn)離光污染的加那利群島上的一個(gè)國(guó)家公園里拍攝的，它們的清晰度異常高。這張數(shù)字融合圖(digitally-fused image)是一張360°全景圖。天空中的那條光帶是我們的螺旋星系的星盤。從圖上看，它好像圍繞著我們的地球，事實(shí)上這是因?yàn)槲覀兙椭蒙碓谶@個(gè)星盤里。

　　在圖片中間部位還能看到特內(nèi)里費(fèi)島上的泰德火山?；鹕降匦魏竺嬗泻芏啻笫^。不過(guò)再往后，就是很多令人震驚的太空奇觀，它們用裸眼是看不到的，例如拱形結(jié)構(gòu)里的那輪明亮的盈月。除此以外，我們還能看到昴宿疏散星團(tuán)和巴納得環(huán)(星云)，它是位于銀河帶狀物下方的一個(gè)紅色光環(huán)。

　　夜間人眼能夠分辨出來(lái)的恒星都是銀河的組成部分，距離我們相對(duì)較近。據(jù)估計(jì)，我們的銀河包含1000億到4000億顆恒星，并有500億顆行星。

在這幅美麗的全景照片中心，幽靈狀的黃道光是被太陽(yáng)系黃道面塵埃散射之陽(yáng)光。在三月春分(今天世界時(shí)1732 UT)前后的這數(shù)週，因?yàn)辄S道面和地平面的夾角較大，導(dǎo)致日落后的北半球和日出前的南半球，黃道光會(huì)比較明亮。在上面影像中，窄三角狀的黃道光，由西方的地平面伸出像是直到美麗之昴宿星團(tuán)方止；圓拱在昴宿星團(tuán)上方的則是銀河盤面上的恒星和星云。這張影像3月10日攝於西班牙．特納利夫島(Tenerife)的Teide國(guó)家公園，影像是由四幅個(gè)別的照片接起來(lái)的，總共涵蓋了180度的景觀。

相信嗎？宇宙誕生的時(shí)候是紫色的！

歐洲航天局日前發(fā)布的用普朗克望遠(yuǎn)鏡觀測(cè)到的天空全景照片（見(jiàn)題圖照片，來(lái)源：因特網(wǎng)）首次采取空中全景圖，向我們展示了宇宙起始時(shí)的第一縷光。

這張令人嘆為觀止的照片，是由歐洲航天局的普朗克望遠(yuǎn)鏡歷時(shí)14個(gè)月、從外太空向天空用超長(zhǎng)波掃描時(shí)逐一拍攝之后合成的。歐洲航天局花了16年時(shí)間和9億美元才將這座5英尺高的天文望遠(yuǎn)鏡建成并發(fā)射到距離地球100萬(wàn)英里的外太空。這張合成照片首次向人類展示了宇宙形成之初的狀況——在宇宙形成之初，宇宙是一片宇宙光照射之下的令人炫目的紫色、紅色、紫紅色和紫藍(lán)色的陰霾，照片中心的光帶就是我們所謂的銀河。這張照片是歐洲航天局許諾發(fā)布的四張照片中的第一張。天文學(xué)家相信，這張照片展示了宇宙大爆炸所遺留的至今仍然存在的大火球，以及140億年前宇宙大爆炸開(kāi)創(chuàng)時(shí)間之河時(shí)宇宙幼年的樣子。

從左至右標(biāo)注分別為:北美洲星云，天津四，北煤袋星云，天鵝座恒星云，牛郎星，織女星，盾牌座恒星云，M24，礁湖星云，銀河系中心，煙斗星云，心宿二。

魔鬼之塔上空的銀河

魔鬼之塔(Devil''s Tower)曾是一座噴發(fā)的火山嗎？魔鬼之塔位在美國(guó)．懷俄明州(Wyoming)，因曾出現(xiàn)在第三類接觸(Close Encounters)這些電影的場(chǎng)景中而聲名大噪；不過(guò)它的成因仍有爭(zhēng)議論，最可能的說(shuō)法是這道凝固巖漿流可能從未穿出地表成為火山。當(dāng)火山頸周圍密度較低的巖石被浸蝕殆盡后，就留在這道令人著迷的塔狀地標(biāo)。這幅影像的上方，可見(jiàn)到銀河系的盤面蜿蜒劃過(guò)星空，其中最顯眼的天體有塔右方的黝黑煙斗星云和紅色礁湖星云。前景則散布著綠地、樹和塔左方綿延到地平線附近的明亮云彩。和許多國(guó)際知名的地標(biāo)的差異是，攀爬魔鬼之塔是件允許的活動(dòng)。

美國(guó)宇航局斯皮策太空望遠(yuǎn)鏡拍攝的銀河系紅外照片

一幅壯觀的360度全景圖，覆蓋整個(gè)南天球和北天球，呈現(xiàn)了地球這顆小小的藍(lán)色星球周圍的宇宙結(jié)構(gòu)。它是“千兆星系巡視計(jì)劃”3幅超高分辨率圖像中的第一幅。ESO啟動(dòng)這一計(jì)劃旨在慶祝2009年國(guó)際天文年。站在地球的角度，銀河系平面是側(cè)向的，在圖片中切出一個(gè)細(xì)長(zhǎng)地帶?！扒д仔窍笛惨曈?jì)劃”的這幅圖像將觀察者置于銀河系前方，讓他們產(chǎn)生站在銀河系之外進(jìn)行觀察的感覺(jué)。如此一來(lái)，我們便可清楚地觀察這個(gè)螺旋星系的構(gòu)成，例如星系盤、中部的凸起以及衛(wèi)星星系。星系盤鑲嵌著或暗或明的星云，星云內(nèi)存在大量明亮而年輕的恒星。

這幅星夜的全景影像，引導(dǎo)我們遠(yuǎn)眺乾燥荒野後方的星空。拍攝這幅壯麗影像的地點(diǎn)在塔西利國(guó)家公園內(nèi)，位在阿爾及利亞南部的撤哈拉沙漠中央。高懸在風(fēng)化沙巖斷崖上空的動(dòng)物星座有天龍座、天鵝座、天鷹座、和天矮座等；影像中下方近地平面的位置，有巨大的木星閃爍於云層之間；而銀河系云霧狀的眾星則穿過(guò)人馬座，高懸在影像右側(cè)沙巖的上方。星空中的亮星，除了藍(lán)白色的天津四
(天鵝座)和牛郎星
(天鷹座)之外，還有天矮座黃白色的心宿二，而Antares名稱的原意為火星的對(duì)手。這也見(jiàn)證遠(yuǎn)古的先民已注意到它們會(huì)發(fā)出泛紅的星光，在星空中爭(zhēng)輝。除了美麗的沙巖地貌之外，塔西利地區(qū)也以巖畫和新石器時(shí)代的考古遺址著稱，可見(jiàn)得當(dāng)年這些地區(qū)的氣候比現(xiàn)在要潮濕。Tassili
NationalPark塔西利國(guó)家公園、Draco天龍座、Cygnus天鵝座、Aquila天鷹座、Scorpius天矮座、Sagittarius
人馬座、Antares心宿二。

本圖顯示了開(kāi)普勒衛(wèi)星的搜索區(qū)域在銀河系中的位置

上圖中的2條旋臂，下方的是英仙座旋臂，上方的是人馬座旋臂?，F(xiàn)在銀河系被定性為棒旋星系，就這2條主要旋臂了。太陽(yáng)附近的是獵戶座支線旋臂。
等哈勃退休時(shí)，開(kāi)普勒已經(jīng)先退休了。

開(kāi)普勒衛(wèi)星的天區(qū)銀河到底是怎么樣的。

當(dāng)你看見(jiàn)彩虹時(shí)，太陽(yáng)會(huì)在那個(gè)位置？就在你的背後。但在7月28日拍攝的這幅優(yōu)美的全景影像裡，你同時(shí)可以看見(jiàn)彩虹和太陽(yáng) (影像右端)。這幅日落時(shí)分影像，是用在德國(guó)．波茨坦市 (Potsdam)近郊拍攝的20張照片組合而成，以呈現(xiàn)當(dāng)?shù)?60度的地平面景觀。彩虹的形成，是因?yàn)殛?yáng)光射進(jìn)和太陽(yáng)反向的雨滴後發(fā)生內(nèi)反射，然後反向進(jìn)入觀察者的眼裡所致。當(dāng)陽(yáng)光穿過(guò)水滴時(shí)，歷經(jīng)了空氣-水-空氣等物質(zhì)，長(zhǎng)波長(zhǎng)的紅色系光，和短波長(zhǎng)的藍(lán)色系光比起來(lái)，受到偏折較小，使反射的陽(yáng)光折散成稱為主虹的七彩雨虹。這幅清晰影像除了捕捉到明亮、完整的主虹之外，也記錄了其他較黯淡的效應(yīng)。在彩虹的左上方，尚可見(jiàn)到稱為次虹的部份淡淡光弧，而在主虹之內(nèi)，亦可見(jiàn)到另一弧緊貼著主虹的黯淡霓虹 (supernumerary rainbows)。

伊朗．阿爾波茲山脈上空的銀河
說(shuō)明: 層狀火山--達(dá)瑪望山 (Mt. Damavand)的雪峰高達(dá)5,670公尺，位在這幅世界夜晚全景影像的左端。把視窗向右卷動(dòng)，你的視線將掃過(guò)蜿蜒穿過(guò)阿爾波茲山脈 (Alborz Mountain；緊臨里海)上空的銀河。在4月4日清晨拍攝的這張全景照片，明亮的天津四和牛郎高懸在影像的中央，緊貼著蜿蜒的銀河，也像是漂浮在燈火通明的哈瑞茲山谷上空。影像右方極端耀眼的天體是木星，附近更有位在銀河中心區(qū)的恒星、星云和塵埃帶。最后在影像右端達(dá)瑪望市燈光的上方，可見(jiàn)到黃白色的巨星心宿二；很明顯的，該市是因臨近這座傳奇性的山峰而得名。

鯨魚星系的全貌

將滾軸向右轉(zhuǎn)動(dòng)，觀看這蘋藍(lán)鯨的全貌。NGC4631是個(gè)側(cè)對(duì)我們的美麗大型螺旋星系，距離地球約3千萬(wàn)光年，因?yàn)槁晕⑴で耐饷捕@得"鯨魚"星系的稱號(hào)。鯨魚星系內(nèi)的黝黑塵埃帶、藍(lán)色年輕星團(tuán)點(diǎn)綴著這張彩色影像。NGC4631除了旋臂與我們銀河系相似以外，其大小也是雷同。我們知道在鯨魚星系內(nèi)部，有團(tuán)會(huì)在X射線波段發(fā)出明亮輝光的炙熱氣體。鯨魚星系是個(gè)蔓延140,000光年，位在北天獵犬座(CanesVenatici)的星系。