長久以來,人類的目光和思維,都習(xí)慣性地將宇宙視為虛空,然而一張照片的出現(xiàn),如同一道劃破永夜的閃電,徹底擊碎了我們的這種古老錯覺,它告訴我們,那片我們以為空無一物的黑暗,才是宇宙最真實、最深邃、也最令人敬畏的主體。
1995年,時任哈勃空間望遠(yuǎn)鏡研究所所長的羅伯特·威廉姆斯決定動用他作為所長可以自由支配的觀測時間,將這個價值數(shù)十億美元、無數(shù)天文學(xué)家排隊等待的精密儀器,對準(zhǔn)天空中一個看似“平平無奇、空無一物”的區(qū)域,大熊座的一小片黑暗天區(qū),并進行連續(xù)十天的曝光。
結(jié)果震驚了整個科學(xué)界,當(dāng)?shù)谝粡垺肮羁請觥钡恼掌瑐骰氐厍驎r,人們看到了數(shù)千個前所未見的光點,每一個光點,無論多么黯淡,都不是一顆恒星,而是一個完整的、擁有數(shù)百上千億顆恒星的星系。人類第一次真切地“看到”,宇宙的深處不是虛空,而是充滿了星系。
這一革命性的成功,開啟了天文學(xué)的一個新時代,“深空探測”,此后哈勃又接連拍攝了“哈勃超深空場”和“哈勃極深空場”,每一次都將人類的視野推向更遙遠(yuǎn)、更暗淡的宇宙邊緣。
我們今天所說的“哈勃遺產(chǎn)場”,正是這場持續(xù)探索的巔峰之作,2019年5月2日,美國國家航空航天局正式發(fā)布了這張集大成的宇宙肖像,它并非一次拍攝的成果,而是一部編織了哈勃望遠(yuǎn)鏡長達16年觀測數(shù)據(jù)的史詩級巨著。
為了構(gòu)建這幅影像,天文學(xué)家團隊將哈勃歷史上所有深空場的數(shù)據(jù)——深空場、超深場、極深場等項目全部整合在一起。這背后是:7,491次 獨立的曝光;總計640萬秒的累計曝光時間;耗時8個月的數(shù)據(jù)處理與合成;以及全球數(shù)百名天文學(xué)家的心血與智慧。
這張照片所對準(zhǔn)的天區(qū),在天空中所占的面積,僅僅相當(dāng)于我們在地面上看到的滿月大小?;蛘?,用一個更經(jīng)典的類比:它就像是你伸直手臂,指尖捏著一粒沙子,那粒沙子所遮擋的天空區(qū)域。
然而就是在這滄海一粟般的微小區(qū)域里,這張照片向我們揭示了至少265,000個星系,在這張高清的圖片中,你看到的幾乎每一個光點,無論它多么微弱、多么模糊,它都不是一顆孤獨的恒星。它是一個星系,一個如同我們銀河系一般,由千億顆恒星、氣體、塵埃和暗物質(zhì)構(gòu)成的龐大天體系統(tǒng)。
“哈勃遺產(chǎn)場”的震撼,遠(yuǎn)不止于其龐大的星系數(shù)量。它更是一部名副其實的“時空電影”,記錄了宇宙從嬰兒期到成熟期的完整演化過程。
因為光速是有限的,我們看到的遙遠(yuǎn)天體,并非它們此刻的樣子,而是它們在光線發(fā)出時的樣子,光線傳播得越久,我們看到的天體就越古老,“哈勃遺產(chǎn)場”中的這些星系,發(fā)出的光經(jīng)過了數(shù)百萬光年到數(shù)十億光年,最遠(yuǎn)的甚至跨越了133億年的時間和空間,最終才匯聚到哈勃的鏡頭之中。
通過對這數(shù)十萬個處于不同演化階段的星系“樣本”進行統(tǒng)計和分析,天文學(xué)家就能推斷出星系成長、合并和最終“死亡”的完整物理過程。
“哈勃遺產(chǎn)場”是哈勃空間望遠(yuǎn)鏡所能達到的極限,但它絕不是人類探索精神的終點,韋伯空間望遠(yuǎn)鏡已于2021年底發(fā)射升空,已經(jīng)發(fā)布了它自己的“深空場”圖像,其清晰度、深度和揭示的細(xì)節(jié),都達到了前所未有的高度,它讓我們看到了比“哈勃遺產(chǎn)場”更遙遠(yuǎn)、更古老的宇宙,將人類的認(rèn)知邊界,再次向前推進了數(shù)億年。
據(jù)科學(xué)家最新估算,在可觀測宇宙中,至少存在2萬億個星系,我們銀河系擁有約2000億顆恒星,而宇宙中卻有2萬億個像我們銀河系這樣的星系,雖然我們常常用“浩瀚”來形容宇宙,但對于宇宙的實際大小和尺度,人類的語言和想象力顯得如此蒼白無力。
特別聲明:以上內(nèi)容(如有圖片或視頻亦包括在內(nèi))為自媒體平臺“網(wǎng)易號”用戶上傳并發(fā)布,本平臺僅提供信息存儲服務(wù)。
Notice: The content above (including the pictures and videos if any) is uploaded and posted by a user of NetEase Hao, which is a social media platform and only provides information storage services.