2016
06/24
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令人称奇的宇宙造星运动及其他-搜狐

发布时间:2016-06-24 20:00:07
原作者按:科学界现在一般认为,宇宙诞生于约138亿年前。在宇宙年龄约20亿至30亿岁时,星系中爆发性地生成恒星,那时候也正是旺盛的造星运动时期,这之后,造星运动

  原作者按:科学界现在一般认为,宇宙诞生于约138亿年前。在宇宙年龄约20亿至30亿岁时,星系中爆发性地生成恒星,那时候也正是旺盛的造星运动时期,这之后,造星运动便趋于停止,转而平静地进化。

  得益于现在已有的观测技术,我们不仅观察到了距离地球约100亿光年那6个正在停止造星的星系,而且还收获了更多令人感到震撼的宇宙影像。

  黑色沙丘

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  火星普罗克特环形山上波浪状的黑色沙丘很可能比覆盖在它们之上的浅色岩石形成更晚。科学家认为它们是在弥漫而有穿透力的风的作用下缓慢转移的。沙漠表面和火星疾风之间复杂的关系导致了沙丘的隆起。人类首次在普罗克特环形山内看到类似沙丘是在41年前,由“水手9号”飞船发现的。

  这幅图像,是由火星轨道探测飞船上搭载的高分辨率科学实验照相机(HiRISE)在环绕火星的轨道上拍摄的。

  漩涡星系

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  这幅哈勃太空望远镜所拍摄的图像,展示了绰号为“漩涡星系”的螺旋星系M51生动的一面。通过近红外光观察,大部分星光都被移除了,漩涡的尘埃骨架就被揭示了出来。这幅新照片是有关M51密集尘埃的最清晰图像。哈勃所展示的狭窄的尘埃带,正说明了这个星系的“漩涡星系”绰号的由来,它们就如同正向星系的核心旋转。

  下图为螺旋星系M51光学波段的照片:

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  “轮辐”

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  科学家第一次通过“旅行者”号太空飞船拍摄的图像看到这些略显楔形、由微小颗粒组成的转瞬即逝的云团,他们将其称之为“轮辐”。之所以把这些土星B环上小云团称为“轮辐”,是因为它们看上去很像自行车车轮上的辐条。那些细小的微粒带有静电,在地球上这种静电作用会使你手臂上的汗毛竖起,而在土星环上,这种静电力则使微小颗粒轻轻漂浮在环平面之上。科学家仍在通过分析NASA卡西尼飞船所拍摄的图像来研究这些微粒是如何充满了静电荷的。

  这幅图像左侧的画面是“旅行者2号”飞船1981年8月2日拍摄的照片,右侧是卡西尼飞船2008年11月拍摄的。

  昴宿五的反光

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  在著名的昴宿星团里,星光正缓慢地摧毁这些游荡的气体和尘埃的云团。在这幅哈勃太空望远镜拍摄的图片中,昴宿五位于左上方。在过去的10万年中,部分云团偶然运动到离这颗恒星非常近的地方,只有地-日距离的3500倍。在这么近的距离内,星光自身具有非常显著的效果。恒星光线的压力在星云的反射中有效的驱散了尘埃,越小的尘埃被驱散的效果就越强。这种作用的结果使尘埃云团变成了分层的结构,并形成了一个指向昴宿五的尖角。

  地球之夜

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  在地球之上220英里的高空,位于国际空间站上的探险25任务组成员拍摄了这张北部海湾沿岸的夜景照片。在这幅图中,从西北到东南依次可看到莫比而湾和莫比尔城,新奥尔良和休斯敦。向内陆延伸还能看到20号州际公路连接的杰克逊城,什里夫波特,达拉斯和沃斯堡。在图的北方(左)是小石城和俄克拉荷马城。

  火星的拉塞尔环形山

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  这幅最早于2007年8月发布的照片,显示了位于火星拉塞尔环形山的沙丘原野。这片原野季节性的被二氧化碳干冰所覆盖。这幅图像展现了沙丘原野上的干冰从固体蒸发为气体后的景象,明亮的季节性冰原只残留下几小片,我们可以看到沙丘上蜿蜒着无数道沙尘暴留下的黑色痕迹。

  宇宙冰雕

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  在太空的寒冷真空之中,来自大质量恒星的辐射如同光剑一般,切开了冰冷的分子云,创造出奇异梦幻的雕塑。这幅来自哈勃太空望远镜的图像,显示了位于船底座星云的冰冻成柱状的氢和尘埃。猛烈的恒星风和强有力的大质量恒星辐射塑造着星云的环境。

  这幅船底座星云尘埃柱图像的合成数据,来自2005年的氢光观察(由氢原子发出的光线)以及2010年的氧光观察(氧原子发出的光线),这两次的观察都是由哈勃太空望远镜进行的。辽阔的船底座星云被估计距南船底星座7500光年。

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  来自明亮恒星的光将在数百万年以内驱散这团气体和尘粒组成的分子云,这些云气是从船底座星云分离出来的。在近处可以看见新形成的恒星,它们的影像因为蓝光被弥漫在四周的尘埃强烈地散射而红化。该影像涵盖的范围约为2光年,是哈勃空间望远镜在1999年拍摄的。

  年轻的恒星

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  猎户座星云是个常有“惊奇事件”发生的地方。在这里,群星诞生。这些炙热、年轻的恒星,构成了这幅斯皮策太空望远镜所摄宇宙图像中的风景。年轻的恒星看上去忽明忽暗,这是由于恒星表面冷点、热点的转换所造成的亮度水平的改变。另外恒星周围环绕的布满团块的行星类物质也能阻挡恒星的光芒。斯皮策锁定这些年轻的恒星,记录下它们变化的方式的数据。它们当中最热的恒星位于猎户四角恒星簇的区域。

  这幅图片是在2009年5月斯皮策太空望远镜的冷却剂消耗完之后拍摄的,这标志着它的“温暖”任务开始了。

  南方高地上的撞击坑

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  这幅来自NASA火星轨道观察器的图像,显示了位于火星南方高地巨大的希腊撞击盆地北侧地表上的一个大撞击坑。大部分撞击坑表面呈现出黑色,其上分布着很多小片的风积物质。然而,撞击坑的底部却暴露出浅色、断裂的岩石。

  浅色的物质看上去在几个不同层次上发生了断裂。这些断裂被被称为“关节”,是由于岩石形成后所受到的压力所致。这些“关节”看上去就像是一般的断层,但事实上它们有着不可替代的作用。通过仔细分析,“关节”使我们可以观察到那些作用于岩石上的力量,并以此线索推测这些岩石的地质史。断裂处为黑色,这可能是由于被风吹来的黑色沙子,或者是由于沿着断裂处脱离的不同成分矿石,或者这两种原因都发生了作用。

  火星的春天

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  春天在火星上跃动,覆盖在北极沙丘上的二氧化碳干冰消失了。在春天,干冰的升华作用(直接从冰化为气体)引发了独特的火星现象。

  在这幅图像中,黑色玄武岩沙带被从冰层下面显露出来,在季节性冰盖的顶部形成扇形堆积。这些扇形堆积物相似的方向提示它们是同时形成的,形成之时风向和风速是相同的。它们通常沿着沙丘与坡面间的分界线分布。

  卫星欧罗巴

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  木星的卫星欧罗巴有一层由大冰块组成硬壳,科学家认为这层硬壳曾经破裂过,并有碎冰漂流到新的位置上,就像图中左侧所示。此图中显示的特征是迄今为止最好的地质学证据,它证明了欧罗巴可能在过去很长时间里拥有一片地下海洋

  在这幅颜色有误的图像中,淡红色-棕色的区域表现出地质活动所产生出的非冰物质。白**域皮威尔撞击坑形成过程中反射的光线。冰原被显示为蓝色,纹理粗糙的冰为黑蓝色,纹理细密的冰为浅蓝色。黑暗的长线是山脊和硬壳的裂缝,其中很多长线超过1850英里。这些图像来自于NASA的伽利略太空飞船,它于1996年9月7日,1996年12月,1997年2月,在距目标417489英里处拍摄的。

  心脏星云

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  心脏星云,正式名称为IC 1805,在上图右边可见,在可见光波段有着让人联想到经典心脏符号的形状。不过上图是广域红外线巡天探测卫星望远镜拍的红外图像——红外线能很好地穿透两个雄伟的恒星形成区中新形成的恒星塑造的巨大复杂宇宙气泡的内部。对这些在心脏与灵魂星云中发现的恒星和尘埃的研究,已经聚焦于大质量恒星如何形成及如何影响它们的环境。光要经过6000年才能从这些星云到达地球,它们一共宽约300光年。

  猫眼

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  组成这幅猫眼星云图像的数据来自NASA的两个伟大的观察站——钱德拉和哈勃太空望远镜。来自钱德拉X射线天文台的数据揭示了被行星状星云中数百万度的气体组成的云所包绕的明亮的中央恒星,这个行星状星云被称为“猫眼”。X射线的辐射强度与橙色的亮度相关。中央恒星的X射线强度以前从未被探测到,这是天文学家首次看到在行星状星云的中央恒星有如此的辐射。

  1999年8月19日,钱德拉作为天文学天文站拍摄了它的第一张图像。这第一张图像开启了科学上的新时代。钱德拉使全球各地的科学家能够获得前所未有的来自奇异世界的X射线图像,这些图像可以帮助他们理解宇宙的进化。

  火星上的分层沉积物

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  火星的地形被风、水、熔岩流、季节性的积冰和其他力量塑造了数千年。这幅图景显示了一个明亮的分层沉积物上的色彩变化,这一地区位于火星水手号峡谷(译注:水手号峡谷是火星最大的峡谷,也是太阳系最大最长的峡谷。位在塔尔西斯高原东部,长4000公里、最深处7公里,成一个复杂的峡谷系统,是塔尔西斯高原形成时地壳张裂而形成。西起诺克提斯迷宫、东经大片混沌地形再转北入克里斯平原。而克里斯平原更有数条峡谷“流入”,如卡塞峡谷和战神峡谷,而各峡谷末端常有泪珠状“岛屿”——突出的平顶高地,也就是水流侵蚀的地形)内的Juventae洼地附近高地上。棕色的覆盖物掩盖了部分明亮沉积物。研究人员发现明亮分层沉积物内包含了乳白色的硅石和含铁硫酸盐。

  南方烽火轮

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  M83的绰号是“南方烽火轮”,它正经历着比我们银河系快得多的造星运动,特别是在它的核心。宽视野照相机3(WFC3)敏锐的“眼睛”捕捉到了上百个年轻的恒星团,古老拥挤的球形恒星团,以及几十万颗单独的恒星,其中主要是蓝色的超巨星和红色的超巨星。

  WFC3的光谱范围从紫外线到近红外线,揭示了恒星不同的演化阶段,这使天文学家得以剖析星系的恒星形成历史

  图像前所未有地详细揭示了这个著名的“宏伟壮丽”的螺旋星系目前诞生恒星的速度。最新一代恒星主要在暗尘带-星系旋臂的骨干-边缘的星团中形成。这些乳臭未干的恒星只有几百万年的年龄,它们正从满是灰尘的茧中喷勃而出,并形成由微红色炙热氢气组成的大气泡。

  几十万颗恒星

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  如同雪球中一个由闪亮碎片组成的漩涡,哈勃望远镜捕捉到了精彩一瞬:几十万颗恒星在球状星团M13中运行,M13是北方天空中最亮和最著名的球状星团之一。这座由群星组成的不夜城位于武仙座中,在冬季的夜空中很容易就可以找到,甚至在漆黑的夜里可以直接用肉眼观察到。

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  肉眼就可见的武仙座

  M13是超过十万颗恒星的家园,距我们25000光年。这些恒星非常紧密地簇拥在一个直径大约150光年的球型空间里,它们在这个星团中旋转,直至生命耗尽。

  在星团的核心区域,恒星的密度是我们太阳系附近的几百倍。这些恒星太过拥挤,有时发生相互猛烈的撞击,甚至会形成新的恒星,我们称之为“蓝色游荡者”。

  星团中最明亮的微红色恒星是远古的红巨星。这些古老恒星的直径较最初扩大了许多倍,并且已经冷却。蓝白色的恒星则是星团中最热的。我们可以观测到,球状星团在银河系周围的巨大光晕中广泛分布。M13就是我们已知的围绕在银河系周围的150个球状星团之一。

  平静的太阳

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  即便是平静的太阳也能成为一个忙碌的地方。经过前几年的太阳活动极小期,我们的太阳异常平静。上面图像用单色光名为氢α拍摄,进行了假彩色处理,记录了我们母恒星沸腾表面的大量细节。趋向太阳边缘慢慢变暗,这是反色图,这个现象称为临边昏暗,是由相对比较冷的太阳气体吸收作用增加而造成。太阳边缘可见几个日珥,太阳表面也有两个日珥,在图像中央右边的之上看起来是光线条纹。

  疏散星团Pismis24

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  小疏散星团Pismis24位于蝎子座NGC6357星云的核心区域,距离地球大约8000光年。这幅图像中央最明亮的星体就是被称为Pismis24-1,它的质量曾被认为是太阳的200到300倍。这样大的质量不仅使它在质量上远远超过了星系中大部分已知的恒星,而且也让它很大程度上超过了目前被科学家认定的独立恒星质量上限——150倍太阳质量。

  然而,哈勃太空望远镜的高分辨率图像显示出,它实际上是由两颗彼此环绕的恒星组成,它们每一颗估计都有100倍太阳质量。

  另外,地面望远镜的分光镜观察结果进一步揭示出它们其中的一颗恒星实际上是一对紧密的双星组成的,它们距离太近,以至于哈勃望远镜不能区分出来。这个发现把Pismis24-1的巨大质量分割到三个恒星身上了。虽然它们仍然是已知最重的恒星,但是在这个多星系统内,恒星的质量上限就不会被突破了。

  土卫一上的巨型环形山

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  土卫一上这个巨型环形山为什么有这么古怪的颜色?土卫一,土星的一颗较小的卫星,却炫耀着全太阳系最大的撞击坑之一的赫歇尔环形山。照片由环绕土星的卡西尼宇宙飞船的机器手于2010年4月,当飞船以1万千米的近距离掠过这个冰冷世界时拍摄。假彩色照片经过增强对比度处理,还包含了一些旧土卫一照片的颜色信息,更清楚地显示赫歇尔的景观与附近深色环形山的颜色有些微不同。颜色差异可能提供土卫一表面组成的线索以了解其动荡的历史。一个比创造了130千米赫歇尔环形山更大的撞击,很可能会毁了整个土卫一。

  蚂蚁星云

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  这只蚂蚁为什么不是一个大圆球?行星状星云Mz3是一颗类太阳恒星抛出的物质,当然,在其周围形成的。为什么气体流走时创造了一个蚂蚁形状的星云而明显不是圆形?线索可能包括每秒1000千米的高速喷出气体,长度以光年计的结构,以及上图中可见的星云中心恒星的磁性。一个可能的答案是,Mz3隐藏着较暗、轨道接近那颗亮恒星的第二颗恒星。另一个有力的假说认为中央恒星自身的旋转和磁场引导了喷出的气体。因为中央恒星看起来同我们的太阳太象了,天文学家希望更多了解这个巨大的太空蚂蚁的历史,以期有益于洞悉我们的太阳和地球的未来。

  来源:利维坦

  译者:DANZIG、许雨桥

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最后修改于2016-06-24 19:07:46 阅读(0) 举报
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原标题:令人称奇的宇宙造星运动及其他-搜狐

关键词:宇宙,船底座

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