源地址:http://asweb.asiaa.sinica.edu.tw/modules/news/article.php?storyid=510
一如摄影者总会将其最佳作品集结成photo portfolio,天文学家也为人类迄今对宇宙最深远的凝视和认识做出最新诠释,但是,只透过一张图;NASA新公布的哈柏极深空影像—”XDF”。
这张图,汇集哈柏太空望远镜10年功力于一,被取名为”eXtreme Deep Field: XDF”(简称UDF),它是「哈柏深空图像」(HubbleUltra Deep Field,以下简称UDF)的新一代进阶版,仅取景自UDF中央的一小块天区,这块区域,范围相当的小,视直径仅只有满月的几十分之一。 UDF特写的是天炉座中一小块天区,那是以哈柏望远镜2003年到2004年所取得的图像为数据组合而成的一张图。UDF使用不少观测时间,取得了成千星系既微弱又珍贵的光线,以图像为世人呈现了我们的宇宙里,不分远近、老少皆有、仪态万千的各种星系。10年前,UDF是当代全宇宙最深景像的最佳代表作。 NASA最新公布的全彩XDF图像,影像比上一代UDF更锐利,虽然视野更小,其中却塞满多达5,500个星系,最黯淡星系的亮度甚至只有人类视力可分辨亮度的百亿分之一。 在这张图像中,既出现形状外观上与银河系及仙女座星系近似,以其壮丽而很有可看性著称的「螺旋星系」;同时它也内嵌着许许多多已停止形成新恒星、比较大、但形状模模糊糊的那些「红星系」,红星系是星系之间戏剧性碰撞后的残骸,属于星系已步入演化末期的「晚年」。另外还有许多暗淡、遥远、微小的星系,像胡椒粉一样洒满在这整张图像上--今天看来很壮观的星系,在早期的幼儿园阶段,样貌大约就是如此。从宇宙中的第一代星系直到今天像我们银河系这样巨大的星系,它一律兼容并蓄的这么一张锐利图像里,蕴含着如此广博的星系宇宙历史,精采得令人惊叹。 哈柏太空望远镜过去10年中,上千次地重复造访了这块位于南天的天区,并拍摄影像,总曝光时间达200万秒。哈柏望远镜上两个主要相机:先进巡天照相机和哈柏3号广角相机,在这块天区里共拍摄了近2,000张以上的图像。哈柏3号广角相机并且将哈柏太空望远镜的视野推到近红外光波段。 「哈柏超深空2009计划」(HUDF 2009)的计划主持人表示,XDF是目前为止,景深最深的一张天空图像,它为我们揭露了最暗、最遥远星系的样貌,也让我们的探索领域可以朝宇宙更早时期更推前一步。 目前的宇宙是137亿岁,XDF影像中我们可以看到来自132亿年前的星系所发出的光。在XDF这张影像中我们所看见的大多数星系,因为其实都还极为年轻,所以很小,后来它们将会在碰撞和合并事件中经历到猛烈地成长。在宇宙早期,含有明亮的蓝色恒星的星系大量活泼地诞生,那些蓝色恒星,远比我们的太阳还明亮得多。源自远古的过去事件而来的光,经历了漫长旅程,直到现在才抵达地球。XDF,等于像是一座让我们可直通遥远过去的时空隧道。在这张XDF图像里所找得到的最年轻星系,距离宇宙诞生的「大霹雳」,仅仅只有4.5亿年而已。 哈柏太空望远镜是发射升空于1990年。在此之前,只要远于70亿光年以外,一般正常的星系,天文学家几乎是看不到的,那意味着人类看宇宙的能见度仅只及于整个宇宙的一半。当时,单单透过地面型望远镜的观测,想了解早期宇宙中星系如何形成和演化似乎是遥不可及的目标。 因为有了哈柏望远镜开始捎回地球的那些影像,天文学家才第一次看得见星系早期实际形式和形状如何,那也是直接证据能证明:宇宙的确会随着时间进程而改变。像一出每一桢画格都停格一次的动画,哈柏深空调查向我们展现了婴儿时期的宇宙如何出现结构,随后,星系又经过了哪些活力四射的演化。 专精于红外线波段的詹姆斯韦伯太空望远镜(简称JWST),未来它的观测重点即将会是放在这张XDF图像的视野之中。JWST的任务是,找到存在于宇宙只有几亿岁时那些光线更微弱的星系。因为宇宙膨胀的关系,从遥远的过去而来的光线会被拉长,位移到波长较长的红外光波段区。JWST的「红外视线」能力因此特别适合于将XDF里所暗藏的影像再做进一步更深入的探索,以求得第一代恒星和星系形成时,发出了光、照亮了宇宙黑暗时期的那些珍贵影像。JWST预定于2018年发射。 至于这张哈柏XDF图像的探索之旅,可能最快在今年年底就会有更进阶版的公布,根据BBC报导指出,由美英两国天文学者合组的一个团队已经再多取得了哈柏望远镜100小时以上的时间,进行进一步观测,届时可望能看得到更古老的星系。(Lauren 译) (图片来源: NASA; ESA; G.Illingworth, D. Magee, and P. Oesch, University of California, Santa Cruz; R.Bouwens, Leiden University; and the HUDF09 Team) Open in new window这幅图中XDF和月亮的相对位置和实际观测的画面并不相同,在此将它们并列,是为了比较两者的「角大小」。如果你将手臂朝月亮伸直的话,一根手指头比图中这颗月亮还宽两倍。而XDF和满月相比,只有几十分之一而已。(图片版权: NASA; ESA; and Z. Levay, STScI; 月球影像版权: T. Rector; I.Dell'Antonio/NOAO/AURA/NSF) |