宇宙中有多少個星系從來都沒有一個準(zhǔn)確數(shù)字,即使到現(xiàn)在我們觀測過的都不超過可觀測宇宙的千分之一,但根據(jù)我們觀測過的天區(qū)的星系平均密度普適到可觀測宇宙,那么我們將得到一個龐大的數(shù)字,大約存在數(shù)萬億個星系,那么這個概略的數(shù)字是怎么來的呢?我們大概來了解下哈勃觀測深空的歷程,也許這將給大家一個啟發(fā)! 關(guān)于數(shù)星系這件事只能從哈勃開始說起,從1990年發(fā)射的哈勃望遠(yuǎn)鏡由于磨制誤差導(dǎo)致了比較嚴(yán)重的球差,哈勃是一個比較嚴(yán)重的近視眼,當(dāng)然這個誤差后來被修正了,隨后則開始了哈勃的輝煌生涯,在將近三十年的歷程中,哈勃留下了無數(shù)經(jīng)典的照片!相信很多天文愛好者甚至是從事天文工作的朋友都是看著哈勃的照片長大的!但不知道各位有沒有留意過,在這些海量照片中,有三張令人震撼或者說令人深思的照片,分別是在1995年12月的HDF以及2003年9月到2004年1月的HUDF和2009年拍攝的XDF!下面我們來見識下也許是哈勃拍攝過的最偉大的照片! 一、哈勃深空場HDF的由來 哈勃空間望遠(yuǎn)鏡恢復(fù)正常觀測以后,其中有10%時間是哈勃項(xiàng)目主任可以決定觀測任務(wù),這就是所謂的“主任裁量時間”,時任空間望遠(yuǎn)鏡科學(xué)研究主任羅伯特·威廉斯決定把1995年的“主任裁量時間”用于研究遙遠(yuǎn)星系!支配時間決定以后,目標(biāo)選擇就成了最大的難題,因?yàn)榈厍蛩诘奶栂堤幵阢y道面上,遙遠(yuǎn)的天體會被銀道面密集的恒星所影響,而地球南北天極指向是遠(yuǎn)離銀道面!因此全天數(shù)十個候選區(qū)中都北半球或者南半球方向,但為方便后續(xù)北半球地面天文臺觀測,最終選擇了大熊座附近的一小塊區(qū)域! 目標(biāo)選定后,哈勃在1995年12月18日至28日間總共拍攝了342張照片,在多個波段(濾光鏡)下獲得了影像,最終處理成如下照片! 上圖中每一個亮斑都代表一個星系,每個星系都如銀河系有著數(shù)千億顆恒星,這些星系最遠(yuǎn)可達(dá)100億光年! 二、哈勃南天深空(HDFS) 哈勃望遠(yuǎn)鏡使用第二代廣域和行星照相機(jī)在1998年9月至10月間南天區(qū)杜鵑座:赤經(jīng)22h32m56.22s,赤緯-60°33'02.69"這個位置拍攝了數(shù)百張照片疊加合成。 與哈勃大熊座的HDF類似,杜鵑座這個區(qū)域看起來空無一物的“太空”布滿了密密麻麻的星系! 三、哈勃超級深空場(HUDF) 哈勃超級深空場是哈勃在2003年9月24日至2004年1月16對天爐座的一小塊區(qū)域累積曝光113天的數(shù)據(jù)累計而成(注意是累積哦),它是在2006以前可見光波段最遠(yuǎn)距離的宇宙深處照片! 哈勃超級深空場拍攝的天區(qū)位置 哈勃超深空照片顯示的范圍為3平方角分,只有全天空12700000分之一的面積!照片中的部分天體位于130億光年外,估計大約有10000個星系! 四、哈勃極深空(HXDF) 哈勃極深場是哈勃超深場的升級版! 上圖是人類看到宇宙的最遠(yuǎn)極限,超過133.5億光年外宇宙的秘密。其實(shí)細(xì)心的各位可能會發(fā)現(xiàn)上圖跟超深空場差不多,但似乎細(xì)節(jié)更豐富一些,沒錯,因?yàn)樘幚砹烁嗤惶靺^(qū)的照片,讓宇宙更深遠(yuǎn)的星系讓我們用最常見的方式了解! 天文學(xué)家發(fā)現(xiàn)星系在遙遠(yuǎn)的距離上分布是均勻的,并不存在方向差異!而從星系數(shù)量上來估計,整個宇宙似乎有高達(dá)數(shù)萬億個星系!這些照片在圍觀群眾看來似乎只是湊個熱鬧,但它所揭示的宇宙是我們未曾預(yù)料到的,哈勃的這些深場照片猶如一個時間隧道,穿越到了宇宙最初的那個時代,我們知道宇宙的年齡是138.2億年,而哈勃極深場(HXDF)至少探索到了133.5億年前!也許還有一步之遙就能摸索到宇宙最初誕生的時刻,但從此之后,每前進(jìn)一步都將極為困難,因?yàn)楦b遠(yuǎn)的宇宙,將無法用可見光波段,甚至超脫紅外波段,最終可能連電磁波段都無法利用,也許探測宇宙的終極,需要用引力波! 未來的引力波探測能讓我們獲知宇宙誕生的秘密嗎?也許這是我們最期待的結(jié)果之一! |
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