韋伯太空望遠鏡探秘宇宙改

星空是一本無字的書 記錄著宇宙的奧祕 每一顆星星都有自己的故事 每一條星河都有自己的祕密 微博太空望遠鏡幫我們讀懂這本書 解開這些謎 這裡是快看宇宙特別篇 讓我們觀星河璀璨 探宇宙奧祕 天上的星星 你數得過來嗎? 你可能會說 這是不可能的 因為星星太多了 就像沙灘上的沙粒一樣 但是 有一個星系 它卻沒有一顆星星 只有暗物質和稀薄的氣體 這怎麼可能呢? 星系怎麼會沒有星星呢? 這不是矛盾嗎? 這是真的 是天文學家無意中發現的 這個星系的名字叫J0613加52 是一個奇特的存在 讓天文學家們小刀挖屁股 開了大眼了 也大傷腦筋 事情要從天文學家做的天空調查說起 他們的目標是一些地表面亮度星系 這些星系很暗 很難被觀測到 他們用三個大型射電望遠鏡 格林班克望遠鏡 阿雷希伯望遠鏡 可惜它已經倒塌了 和南塞射電望遠鏡 觀測這些星系的氣體和質量 天文學家一共觀測了350個星系 但是在這些星系中 發現了一個異常的傢伙 J0613加52 J0613加52並不是他們的原始目標之一 而是在比對格林班克和南塞的數據時 意外發現的 原來 格林班克望遠鏡 不小心指向了錯誤的坐標 結果就發現了這個新的星系 J0613加52非常孤獨 周圍112秒差距內沒有其他星系 就像一個獨自在荒野中流浪的人 更奇怪的是 根據觀測數據顯示 J0613加52的氣體質量 和一般漩渦星系差不多 但是它卻沒有一顆星系 這讓天文學家們很困惑 也很好奇 這到底是怎麼回事呢 J0613加52星系 和我們熟悉的漩渦星系 或橢圓星系相比 就像是一個怪胎 它是一個不規則的矮星系 沒有明亮的星系 就像黑洞一樣 最不可思議的是 它的組成幾乎全是暗物質 暗物質是一種我們還不太瞭解的物質 它不發光 不反射光 只能通過引力來感知它的存在 如果J0613加52和其他的星系一樣 它可能有95%的暗物質 把一些中性氫氣束縛在一起 而這些氫氣 就是我們能夠探測到的唯一的東西 那麼 為什麼J0613加52沒有星系呢 天文學家O'Neill博士 把它描述為一個未進化的矮星系 因為它的氫氣非常稀薄 而且很分散 低表面亮度星系 通常都沒有很強的引力 所以很難形成恆星 它們的進化速度很慢 就像老牛爬坡一樣 即使把氣體轉化為星星 也需要很長時間 就像煮冷鍋裡的石頭一樣 有些天文學家認為 低表面亮度星系是宇宙晚期才形成的 這也許可以解釋 為什麼它們在現代還能存在 另外 J0613加52離鄰居們太遠了 它們之間沒什麼引力相互作用 不能通過可能的合併或碰撞觸發恆星形成 O'Neill博士說 J0613加52看起來沒有受到幹擾 也沒有發展 這可能是我們第一次發現一個 由原始氣體組成的星系 它的氣體成分幾乎沒有隨著時間而改變 在美國天文學會的報告中 O'Neill博士強調 要探索理解J0613加52的特徵 需要高靈敏度儀器 格林班克望遠鏡即將安裝一臺新的儀器 Alpaca先進L博短相控震相機 一旦安好開始運行 Alpaca將擴大望遠鏡的視野 讓天文學家能夠更深入地研究J0613加52 和其它類似的低表面亮度星系 在浩瀚的宇宙中 有一個地方被譽為新工廠 它就像一個巨大的生產線 不斷地孕育出新恆星 它就是銀河系衛星星系 大麥哲倫雲的N79區域 詹姆斯 微博太空望遠鏡就像一個高精度宇宙相機 把N79的美麗、祕密和複雜性一一呈現出來 N79是一個巨大的造星工廠 至少相當於地球的集團公司 橫跨大約1630光年 位於大麥哲倫雲的西南部地區 N79比大麥哲倫星系中的30 The Redis 俗稱蜘蛛星雲 還要年輕 而且N79的產星效率更高 比30The Redis高出兩倍多 你看這張照片 那個明亮物體周圍 有一系列的尖峯 這些尖峯就像是微博望遠鏡的簽名 所有使用鏡子收集光線的望遠鏡 例如微博望遠鏡 都有由望遠鏡設計產生的圍影 微博望遠鏡 由於主鏡18個部分的六邊形對稱性 出現了6個最大的星爆尖峯 這種圖案只有在非常亮 非常緊湊的天體周圍才會出現 因為所有光線都來自同一個地方 我們看大多數星系都很小 它們比單個恆星更暗且更分散 因此不會顯示出這種模式 在微博的鏡頭下 N79就像是一個剛剛開啟的寶藏 那些發光的氣體塵埃 就像是寶藏中的寶石 而那些還沒有完全成為星星的胚胎 也在這片區域中若隱若現 像這樣的恆星形成區域 引起了天文學家的興趣 因為它們的化學成分與宇宙形成數十億年 恆星形成處於鼎盛時期的 星雲化學成分相似 銀河系中的恆星形成速度明顯慢於N79 並且具有不同的化學成分 微博現在為天文學家提供了一個機會 將N79中恆星形成的觀測結果 與早期宇宙中遙遠星系的 深層觀測結果進行對比 對N79的觀測是微博計劃的一部分 該計劃正在研究各種質量 和不同演化階段形成的 恆星盤和恆星周包層 人們常說宇宙那麼大 我想去看看 微博望遠鏡就像是我們的眼睛 讓我們看到了遙遠且充滿神祕的大麥哲倫雲 讓我們知道宇宙中的星星是怎麼來的 它們的成長歷程又是如何的 這是個火星鳥的故事 NASA機制號火星直升機 在火星上可謂是飛黃騰達 它不僅超額完成了計劃中的飛行任務 還在那片紅土地上自由翱翔了三年 現在它的飛行生涯壯麗謝幕 記得當初 這架直升機可是被設計成 僅僅做五次熱身飛行的 結果它愣是飛了72次 行程比計劃遠了14倍還多 累計飛行時間超過兩小時 可真是技堅強啊 NASA大當家比爾·尼爾森說 機制號這個火星上的飛行先鋒旅程已經結束 他稱讚這架直升機飛得更高更遠 幫助NASA實現了讓不可能成為可能的壯舉 通過機制號任務 NASA正在為我們太陽系中的未來飛行 和人類更智能更安全的火星 乃至更遠星球的探索鋪路 2021年2月18日 機制號搭乘伊利號火星車抵達火星 同年4月19日 從火星表面首次起飛 證明瞭在火星上進行有動力 受控飛行是可能的 在完成初始測試飛行後 它還擔任起了空中偵察兵 為伊利號駕駛員提供支援 到了2023年 它又成功進行了兩次飛行測試 進一步拓寬了 我們對火星空氣動力學極限的瞭解 NASA噴氣推進實驗室的萊辛說 創新就是我們工作的核心 他自豪地表示 機制號就是他們如何每天超越 可能極限的最好例證 他迫不及待地想看看 團隊接下來會發明什麼 機制號團隊原本計劃 讓它進行一次短途垂直飛行 以確定它在之前緊急著陸後的位置 數據顯示 直升機按計劃達到了12米的最大高度 並在4.5秒內懸停 然後以每秒1米的速度開始下降 但就在距離火星表面 大約1米的高度時 與通信中繼伊利號火星車失聯 好在第二天 通信得以恢復 更多飛行信息被傳回了 NASA地面控制中心 幾天後 皆是懸印葉片受損的圖像終於傳回 在近1000個火星日的延長任務期間 這筆原計劃長了33倍多 機制號升級了系統 能夠在複雜地形上自主選擇著陸點 處理了一個失效傳感器 清除了幾次沙塵暴基層 從48個不同的航空港起飛 執行了三次緊急著陸 並成功度過了火星嚴寒的冬季 雖然機制號被設計在春季運行 但在冬季最寒冷的時候 它無法在夜間啟動加熱器 導致飛行計算機凍結並定期重新啟動 這些電力小器迫使團隊 重新設計機制號的冬季運行程序 以繼續飛行 飛行任務完成後 機制號團隊將進行直升機系統的最後測試 並下載機制號內存中的剩餘圖像和數據 不過 毅力號火星車 目前離機制號最後機場太遠 無法嘗試獲取其圖像 機制號項目經理 NASA噴氣推進實驗室的泰迪‧查內託斯說 機制號證明瞭 在其它世界飛行是可能的 他認為 這架史上第一架火星直升機的飛行 將在未來太空探索史上留下不可磨滅的印記 並激勵未來在火星以及其它星球上的飛行器翱翔 最近 科學家們發現了兩個巨行星候選者 它們分別圍繞著兩顆富含金屬的白矮星轉 這兩顆白矮星的名字叫做WD1202232和WD210582 聽起來像是密碼 其實就是它們的座標 這兩個行星候選者 是用微薄太空望遠鏡的中紅外儀器拍攝的 它們距離白矮星分別是11.47和34.62個天文單位 相當於地球和太陽距離的11.47倍和34.62倍 這些數據是不是讓你頭暈目眩 別急 我馬上就給你解釋 科學家們推測 這兩個行星候選者和它們的母星是同時形成的 也就是說 它們的年齡都很老 一個有53億年 一個有16億年 根據它們的紅外光度 科學家們估計 它們的質量在木星的1到7倍之間 微薄望遠鏡有可能看錯嗎 科學家說 這種可能性很小 大約只有三千分之一 如果確認了 這是人類第一次直接拍攝到 和我們太陽系的巨行星類似的行星 它們可以告訴我們 像木星這樣的大行星 在恆星死亡後還能存活下來 你知道嗎 有些科學家認為 白矮星周圍的金屬污染 是因為有大行星擾動了小行星帶 讓小行星撞到白矮星上去的 如果以後用微薄太空望遠鏡 再拍攝這兩個巨行星候選者 就能證實這個說法 也就能找到大行星和金屬污染之間的直接聯繫 這對於我們瞭解恆星的生命歷程 和太陽系的未來是非常重要的 那麼 這些巨行星候選者 和我們太陽系的未來有什麼關係呢 其實 這些巨行星候選者 就是我們太陽系未來的樣子 你知道嗎 我們的太陽現在是一顆黃色的恆星 質量是木星的1000倍 直徑是地球的100倍 但是 太陽不會永遠這樣 它也有自己的生命歷程 大約在51年後 太陽就會變成一顆紅巨星 體積會膨脹到吞沒水星 金星 甚至地球 然後 太陽就會拋出自己的外層氣殼 形成一層彩色的星雲 就像我們看到的那些美麗星雲 最後 太陽就會留下自己的核心 變成一顆白矮星 和這二位WD1202232 WD210582差不多 那麼 太陽系裡的行星會怎麼樣呢 有些行星會被太陽吞掉 有些行星會被太陽的氣殼吹走 有些行星會繼續圍繞著白矮星轉 就像我們看到的巨行星候選者一樣 所以 我們可以說 這些巨行星候選者就是太陽系未來的樣子 它們讓我們看到了太陽和行星的命運 宇宙的起源是一個永恆的謎題 我們都知道宇宙是從大爆炸開始的 但是宇宙剛剛誕生的時候是什麼樣子呢 有沒有星星和星系呢 如果有的話 它們又是怎麼形成的呢 這些問題一直困擾著天文學家 直到最近 詹姆斯 微薄太空望遠鏡給我們帶來了一些驚人的發現 微薄是目前最先進的太空望遠鏡 它可以觀測到宇宙最遙遠的角落 甚至可以看到宇宙誕生後不久的景象 研究人員分析了詹姆斯 微薄太空望遠鏡的圖像發現 早期宇宙中的星系通常是扁平且細長的 就像衝浪板或面條一樣 而且很少是圓形的 比較像飛盤 該團隊專注於微薄提供的大量近紅外圖像 即宇宙演化早期調查CIRS 它們沒有漂亮的漩渦狀或橢圓狀結構 而是呈現出一些長條狀 橢圓狀或球狀 而且它們的質量也很小 比我們的銀河系要小得多 這些星系是如何形成的呢 為什麼它們會有這樣的形狀呢 這些問題讓天文學家大為驚訝 因為它們和現有理論不相符 我們的知識仍然存在差距 研究人員不僅需要微薄提供更多的樣本 來進一步完善遙遠星系的屬性和精確位置 它們還需要花費更多的時間調整更新模型 以更好地反映遙遠星系的精確幾何形狀 這些問題還沒有答案 但是微薄的發現已經打開了一個新視野 讓我們看到了宇宙早期的一些奧祕 也讓我們對宇宙的演化有了更多的好奇和探索 微薄還會繼續觀測更多的宇宙早期星系 希望能夠揭開它們的祕密 詹姆斯 微薄望遠鏡可以看到我們肉眼看不到的宇宙奧祕 他剛剛發回了一批全新的圖片 讓我們大開眼界 這些圖片是用近紅外和中紅外相機拍攝的 顯示了19個螺旋星系的各個方面 人類花了幾個世紀來繪製地球的特徵 而且經常用更先進的儀器重複這個過程 當我們把數據結合起來 我們就能更全面地瞭解我們的星球 現在讓我們把目光轉向太空 幾十年來 天文學家一直在近距離正面觀察螺旋星系 空間和地面的望遠鏡為我們提供了 從無線電到紫外線的各種波長數據 長期以來 天文學家計劃用微薄望遠鏡 觀測這些星系的近紅外和中紅外最高分辨率圖像 而今天 這些圖像已經公開發布了 所有人都可以欣賞到詹姆斯 微薄望遠鏡發回的最新精美圖片 它們展示了銀河系之外的小尺度恆星 氣體和塵埃 研究人員團隊正在研究這些圖像 以發現這些複雜結構的起源 研究界的集體分析 最終將為理論家的模擬提供信息 並增進我們對恆星形成和螺旋星系演化的理解 螺旋星系是什麼 螺旋星系是一種星系 它的形狀像是個盤子 中間有一個凸起部分 周圍有幾條螺旋狀懸壁 這些壁是由星星 氣體和塵埃組成的 是恆星形成的熱點 螺旋星系的顏色也很有意思 中間部分通常是黃色或紅色的 因為那裡的星星比較老 而壁上的部分通常是藍色或白色的 因為那裡的星星比較年輕 我們的銀河系就是一種螺旋星系 而且還有一個特殊的棒狀結構 就是中間部分有一根棒子式的東西 兩端是螺旋壁的起點 有棒狀結構的螺旋星系叫做棒旋星系 沒有的叫做普通螺旋星系 螺旋星系是宇宙中最常見的星系類型之一 大約有60%的星系是螺旋星系 詹姆斯 微薄望遠鏡能看到什麼 詹姆斯 微薄望遠鏡是一臺非常強大的望遠鏡 它的鏡面直徑有6.5米 比哈勃太空望遠鏡的2.4米大得多 它主要觀測紅外線 也就是比可見光波長更長的光 紅外線有什麼好處呢 首先紅外線可以穿透塵埃 看到一些被塵埃遮擋的東西 比如恆星的誕生和死亡 以及一些活躍的星系核 其次紅外線可以看到一些非常古老遙遠的東西 比如宇宙的起源和一些最早形成的星系 這是因為宇宙在不斷的膨脹 導致光波長也被拉長 變成了紅外線 這個現象叫做紅移 就像救護車開過去的時候 聲音的音調會變低一樣 所以紅外線可以讓我們看到宇宙的過去 甚至是宇宙的童年 19個螺旋星系有什麼特別的 詹姆斯 微薄望遠鏡拍攝了19個螺旋星系圖片 這些星系都是距離我們比較近的 而且都是正面朝向我們的 這樣可以讓我們看到它們的整個結構 這些圖片是用兩個儀器拍攝的 近紅外相機NIR Cam和中紅外儀器Mirror 這兩個儀器可以看到不同的東西 比如NIR Cam可以看到很多亮亮的星星 而Mirror可以看到很多暗暗的塵埃 這些圖片讓我們發現了一些很有意思的東西 比如在一些星系壁上有巨大的洞穴 就像是有人用刀子在麵包上劃了一刀 這些洞穴可能是由一些大爆炸造成的 比如超新星爆炸或者黑洞合併 這些爆炸會把周圍的氣體和塵埃都吹走 留下空洞 這些洞穴可以告訴我們 這些星系裡發生了什麼樣的劇烈事件 以及這些事件對星系的演化有什麼影響 這些圖片有什麼用 這些圖片不僅僅是好看的 它們還可以讓我們更好地理解 螺旋星系的形成和演化 螺旋星系是怎麼形成的 為什麼有些星系有棒狀結構而有些沒有 為什麼有些星系壁是緊密的而有些是鬆散的 這些問題都沒有一個確定的答案 但是有一些可能的解釋 一種解釋是 螺旋星系是由一些較小的星系合併而成的 就像一鍋燉菜 把各種食材都放進去 然後攪拌一下 就變成了一道美味的大鍋菜 這個過程中 星系的形狀和結構會發生變化 比如有些星系會形成棒狀結構 有些星系會形成螺旋壁 有些星系會形成環狀結構等等 這些變化取決於星系之間的相對速度 角度 質量 自轉 以及其他的物理因素 另一種解釋是 螺旋星系是由一些原始的氣體雲塌縮而成的 就像氣球被人用力擠壓 然後變成了一個漂亮的花朵 這個過程中 星系的形狀和結構也會發生變化 比如有些星系會形成棒狀結構 有些星系會形成螺旋壁 有些星系會形成環狀結構等等 這些變化取決於星系的初始條件 比如氣體雲的密度 溫度 磁場 湍流 以及其他的物理因素 這兩種解釋並不是互斥的 而是相互補充的 實際上 很多螺旋星系可能是經歷了多次的合併和塌縮 才形成了現在的樣子 這就像是一個人的一生 不是一帆風順的 也不是一路坎坷的 而是經歷了各種各樣的風雨和陽光 才成就了自己的個性和風格 這些圖片 可以讓我們更好地理解螺旋星系的形成和演化 也可以讓我們更好地認識銀河系 銀河系是一個非常美麗和特別的星系 它有一個明亮的棒狀結構 兩條清晰的螺旋臂 還有一個巨大的中心黑洞 銀河系裡有數以億計的恆星 其中包括我們的太陽 還有數以萬計的行星 其中包括我們的地球 我們是銀河系的一部分 也是宇宙的一部分 我們應該珍惜我們的家園 也應該探索鄰居 詹姆斯 微薄望遠鏡 就是我們的一雙眼睛 可以讓我們看到更多的宇宙奇觀 也可以讓我們更加了解自己 星空是一幅無盡的畫 展現著生命的多彩 每一顆星星都有自己的色彩 每一條星河都有自己的風格 微薄望遠鏡幫我們看懂這幅畫 欣賞這些藝術