1990年4月24日,美国国家航空航天局在肯尼迪航天中心用发现号航天飞机将一架空间望远镜发射升空,为了纪念星系天文学之父爱德温?哈勃,将其命名为哈勃空间望远镜。
哈勃望远镜有多厉害?发射升空发现了什么?
哈勃空间望远镜的历史可以追溯至1946年天文学家莱曼·斯皮策所提出的论文:《在地球之外的天文观测优势》。在文中,他指出在太空中的天文台有两项优于地面天文台的性能。首先, 角分辨率(物体能被清楚分辨的最小分离角度)的极限将只受限于衍射,而不是由造成星光闪烁、动荡不安的大气所造成的视象度。在当时,以地面为基地的望远镜解析力只有0.5-1.0弧秒,相较下,只要口径2.5米的望远镜就能达到理论上衍射的极限值0.1弧秒。其次,在太空中的望远镜可以观测被大气层吸收殆尽的红外线和紫外线。
哈勃望远镜接收地面控制中心( 美国 马里兰州 的 霍普金斯大学内)的指令并将各种观测数据通过无线电传输回地球。由于它位于地球大气层 之上,因此获得了地基望远镜所没有的好处:影像不受大气湍流的扰动、视相度绝佳,且无大气散射造成的背景光 ,还能观测会被 臭氧层 吸收的紫外线。于1990年发射之后,已经成为天文史上最重要的仪器。它成功弥补了地面观测的不足,帮助天文学 家解决了许多天文学上的基本问题,使得人类对天文物理有更多的认识。此外,哈勃的超深空视场则是天文学家目前能获得的最深入、也是最敏锐的太空光学影像。
哈勃帮助解决了一些长期困扰天文学家的问题,而且导出了新的整体理论来解释这些结果。哈勃的众多主要任务之一是要比以前更准确的的测量出造父变星的距离,这可以让我们更加准确的定出哈勃常数的数值范围,这样才能对宇宙的扩张速率和年龄有更正确的认知。在哈勃升空之前,哈勃常数在统计上的误差估计是50%,但在哈勃重新测量出室女座星系团和其他遥远星系团内的造父变星距离后,提供的测量值准确率可以在10%之内。这与哈勃发射之后以其他更可靠的技术测量出来的结果是一致的。
哈勃望远镜有多厉害?发射升空发现了什么?
哈勃也被用来改善宇宙年龄的估计,宇宙的未来也是被质疑的问题之一。来自高红移超新星搜寻小组和超新星宇宙论计划的天文学家使用望远镜观察遥远距离外的超新星,发现宇宙的膨胀也许实际上是在加速中。这个加速已经被哈勃和其他地基望远镜的观测证实,但加速的原因目前还很难以理解。经由哈勃空间望远镜的观测资料,宇宙的年龄是137亿年。
由哈勃提供的高解析光谱和影像很明确的证实了盛行的黑洞存在于星系核中的学说。在60年代初期,黑洞将在某些星系的核心被发现还只是一种假说,在80年代才鉴定出一些星系核心可能是黑洞候选者的工作,哈勃的工作却使得星系的核心是黑洞成为一种普遍和共同的认知。哈勃的计划在未来将着重于星系核心黑洞质量和星系本质的紧密关联上,哈勃对星系中黑洞的研究将在星系的发展和中心黑洞的关连上产生深刻与长远的影响。
休梅克-李维9号彗星在1994年撞击木星对天文学家是一件很意外的事,幸运的是这次撞击发生在哈勃完成第一次维护修好光学系统之后的几个月。因此,哈勃所获得的影像是自从1979年航海家二号飞掠木星之后最为清晰的影像,并且很幸运的对估计数个世纪才会发生一次的彗星碰撞木星的动力学事件,提供了关键性的学习机会。它也被用来研究太阳系外围的天体,包括矮行星冥王星和阋神星。
2019年5月,哈勃太空望远镜科学家公布了最新的宇宙照片——“哈勃遗产场 ”(HLF),这是迄今最完整最全面的宇宙图谱,由哈勃在16年间拍摄的7500张星空照片拼接而成,包含约265000个星系,其中有些已至少133亿岁“高龄”,对其进行研究有助于科学家深入了解更早的宇宙历史。
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