2015年4月30日 星期四

Hubble Ultra Deep Field (HUDF)




天文學家公佈了哈伯太空望遠鏡所拍攝人類迄今所見最遙遠的宇宙縱深影像,稱為「哈伯超深空影像」(Hubble Ultra Deep Field,HUDF),(請點入連結網止放大觀賞,幾乎每一個光點都是一座星系!每一座星系都是由千億顆恆星所構成。如果不瞭解何謂星系,請瀏覽下方的影片 Gigapixels of Andromeda,那是離我們所在本銀河系最近的鄰居,仙女座星系。距離地球約 250 萬光年。影片是哈伯望遠鏡高解析鏡頭拍攝,2015 年 1 月 Nasa 公布。圖中每一個像素大小的光點,都是如太陽般恆星,而她僅是座與本銀河相鄰的星系而已,凝視著 HUDF 塞滿了這種星系級物質的圖像,讓人深感學習天文知識,的確是定義及瞭解「謙卑二字首選)。在這幅由哈伯望遠鏡曝光百萬秒所攝得的影像中,包括了最初從所謂宇宙黑暗時代浮現的星系與恆星。天文學家也從影像裡,對將宇宙加溫並再次游離的星體獲得進一步瞭解。

這幅歷史性的影像是由哈伯太空望遠鏡的先進巡天相機 (ACS) 、近紅外多目標相機  (NICMOS) 所拍攝合成。影像中極遙遠、黯淡的星系不僅地面望遠鏡無法觀測,即使哈伯望遠鏡在 1995 年與 1998 年所拍攝的哈伯深空 (HDFs) 影像也難望其項背。

天文學家認為,HUDF 所呈現的時代與大霹靂僅一箭之隔,大約在宇宙誕生後 4~8 億年(紅移 7~12)而已。

HUDF 這片僅為滿月直徑十分之一大小的天區中約有一萬個星系,其中大部分在地面望遠鏡中都看不到,但是在 HUDF 中這些黯淡、顏色各異且外型古怪的星系都浮現出來,有些像牙籤,有些像手鐲,有些明顯經歷與其他星系間的碰撞,在在都說明了年輕的宇宙比今日更為混亂,有序的結構是逐漸形成的。

ACS 2002 年的維護任務時安裝,其視野比原來在 1993 年安裝的廣視野第二行星相機 (WFPC2) 大一倍,靈敏度也大為提高。NICMOS 則可比 ACS 看到更遠、更暗的星系,因為大紅移天體的光線主要集中在 NICMOS 可觀測到的近紅外波段。由於星系演化十分快速,最重要的變化發生在大霹靂後十億年內,也正是 HUDF 所拍攝到的時代。

雖然地面望遠鏡最近曾發現大霹靂後五億年的星系(紅移 10),但必須藉助罕有的重力透鏡位置巧合。而 ACS 有能力直接觀測到更遠的星系,不過這需要極長時間的曝光。以 HUDF 來說,便花了哈伯望遠鏡從 2003 九月二十四日 2004 一月十六日,圍繞地球 400 圈,總共 800 次、長達一百萬秒的曝光才得到的,這對觀測時間十分珍貴的太空望遠鏡而言,要爭取到這麼多觀測時間是相當困難的。但唯有如此長的曝光時間,才能捕捉到這些僅 30 星等,如同在月球上的螢火蟲一樣暗的星體。
文章日期:2007-05-01 13:09

回想當初在打譯上述文字時,對於科學家積累幾十年的毅力與執著,終可藉助人類極致光學科技-哈伯太空望遠鏡,追尋百億光年之外的深空所感動;穿過位處本銀河獵戶座旁這個小小鑰匙孔(Key hole),連科學家都訝於其所呈現的結果,那竟是另一番充滿各種星系的黯淡遙遠宇宙。

太空科技是艱澀冷僻的理性學科,然而看著飄浮在暗空中難以計數的星系,內心不禁充滿著激盪與感性,彷彿聽見東坡先生描繪人生尺度的箴言,橫跨千年悄然乍現耳邊:「寄蜉蝣於天地,渺滄海之一粟。哀吾生之須臾,羨長江之無窮。挾飛僊以遨遊,抱明月而長終。知不可乎驟得,托遺響於悲風!」,汲汲營營爭名逐利的市井小民如我,倉皇短促的不值一哂;而整個人類、歷史與地球萬物相較於宇宙,渺如恆河一砂。卡爾薩根(Carl Sagan)說得好:Pale blue dot.
還有什麼是難以割捨、放不下的呢?




(可設定中文字幕)










沒有留言:

張貼留言