卡罗尔·哈斯威尔著《对话》
信用:哈勃:美国宇航局，欧空局，和Q
D
王(麻省大学阿默斯特分校)；斯皮策:美国宇航局，喷气推进实验室，和S
斯托尔弗(斯皮策科学中心/加州理工学院) 詹姆斯·韦伯太空望远镜即将发射，为天文学家提供了前所未有的新机会
这也是一个及时的机会来反思前几代望远镜向我们展示了什么
天文学家很少使用望远镜简单地拍照
天体物理学中的图片通常是由科学推断和想象过程产生的，有时会在艺术家对数据暗示的印象中显现出来
选择少量的图片并不容易
我的选择仅限于由政府资助的望远镜拍摄的图像，这些图像揭示了一些有趣的科学
我尽量避免那些已经被广泛观看的非常受欢迎的图片
下面的选择是个人的，我相信很多读者会支持不同的选择
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一个
木星的两极 这张照片有时被称为“木星蓝调”
信用:根据美国宇航局/JPL-加州理工学院/SwRI/MSSS提供的图像，由杰拉尔德·艾希特和肖恩·多兰(CC BY-NC-SA)增强图像 我选择的第一张图片是由美国宇航局的朱诺任务制作的，该任务目前正在环绕木星运行
这张照片拍摄于2017年10月，当时飞船距离木星云层顶部18906公里
它捕捉到了行星北半球的一个云系统，代表了我们对木星两极(北极)的第一次观察
这张图片所基于的图像揭示了复杂的流动模式，类似于地球大气中的气旋，以及不同高度的各种云造成的惊人效果，有时会在下面的云层上投射阴影
我选择这张图片是因为它的美丽以及它所带来的惊喜:这颗行星靠近北极的部分看起来与我们之前看到的靠近赤道的部分非常不同
通过俯视木星的两极，朱诺向我们展示了一个熟悉的行星的不同景象
2
鹰状星云 这张图像让我们能够看到恒星形成的密集、多尘的空间区域
信用:G
IAPS李考西/意大利INAF，抄送4
0 天文学家可以通过建造望远镜获得独特的信息，这些望远镜对我们眼睛看不到的“颜色”的光很敏感
熟悉的彩虹色只是物理学家所说的电磁波谱的一小部分
红色之外是红外线，它携带的能量比光少
红外照相机可以看到太冷的物体，人眼无法察觉
在太空中，它也能透过灰尘看到东西，否则灰尘会完全遮住我们的视线
詹姆斯·韦伯太空望远镜将是有史以来发射的最大的红外天文台
迄今为止，欧洲航天局的赫歇尔太空天文台是最大的
我选择的下一张图片是老鹰星云中恒星形成的赫歇尔视图，也被称为M16
星云是太空中的气体云
鹰状星云距离地球6500光年，以天文标准来看，距离地球相当近
这个星云是一个充满活力的恒星形成场所
这张图片中心附近的特写镜头被称为“创造之柱”
这些柱子看起来有点像拇指和食指指向上方，稍微向左，伸入巨大的分子气体和尘埃云中的一个空腔中
该空洞正被最近在云层深处形成的高能新星发出的风卷走
三
银河中心 你能认出五胞胎和拱门吗？信用:哈勃:美国宇航局，欧空局，和Q
D
王(麻省大学阿默斯特分校)；斯皮策:美国宇航局，喷气推进实验室，和S
斯托尔弗(斯皮策科学中心/加州理工学院) 这张照片看起来更深入到我们银河系的中心
它还使用红外光，这次结合了来自美国宇航局哈勃和斯皮策望远镜的数据
图像右下角的亮白色区域是我们银河系的正中心
它包含一个名为人马座A*的大质量黑洞，一群恒星和一颗大约10，000年前作为超新星爆炸的大质量恒星的残骸
其他星团也是可见的
在图像左下方的气泡中有一个五重星团，恒星的风清除了当地的气体和尘埃
在左上角有一个名为“拱门”的星团，它是以照亮的气体弧命名的，这些气体弧在它的上方延伸并延伸出图像
这两个星团包括一些已知的最大质量的恒星
四
Abell 370 Abell 370是一个由数百个星系组成的星团，距离地球约50亿光年
信用:美国宇航局，欧空局，和J
洛兹和HFF团队 在比单个星系大得多的尺度上，宇宙被构造成一个由暗物质组成的细丝网
一些最引人注目的可见物体是在细丝交叉处形成的星系团
如果我们观察附近的星系团(当然，相对而言)，我们可以看到爱因斯坦断言质量曲线空间是正确的戏剧性证据
揭示这种空间扭曲的最漂亮的例子之一可以在哈勃2017年发布的阿贝尔370图像中看到
Abell 370是一个由数百个星系组成的星团，距离我们大约50亿光年
在图片中，你可以看到拉长的光弧
这些是更遥远星系的放大和扭曲图像
星系团的质量扭曲了时空，弯曲了来自更远天体的光线，放大了它们，在某些情况下，还产生了同一遥远星系的多幅图像
这种现象被称为引力透镜，因为扭曲的时空就像一个光学透镜
这些放大图像中最突出的是图片中心上方和左侧最厚的亮弧
这条弧线被称为“龙”，由同一遥远星系的头部和尾部的两幅图像组成
其他几个遥远星系的重叠图像构成了龙身体的弧线
这些引力放大的图像对天文学家来说很有用，因为放大的图像揭示了远透镜物体的更多细节
在这种情况下，可以详细检查透镜星系的恒星数量
五
哈勃超深场 有时候，少即是多
信用:美国国家航空航天局、欧空局和美国国家航空航天局
贝克威特和HUDF团队 在一个受启发的想法中，天文学家决定将哈勃望远镜对准一片空白的天空几天，以发现在可观测宇宙的边缘可能会看到什么极其遥远的物体
哈勃超深空包含近10，000个物体，几乎都是非常遥远的星系
这些星系发出的光已经传播了130多亿年，因为宇宙只有大约5亿年的历史
其中一些物体是已知的最古老和最遥远的物体
在这里，我们看到了来自古老恒星的光，这些恒星的本地同时代恒星早已熄灭
最古老的星系形成于再电离时代，当时宇宙中稀薄的气体第一次沐浴在能够将电子与氢分离的星光中
这是整个宇宙性质的最后一次重大变化
光携带了如此多的信息，让我们能够拼凑出宇宙的历史，这一事实令人瞩目
詹姆斯·韦伯太空望远镜的发射将会给我们带来一些大大改善的红外图像，并且不可避免地会提出新的问题来挑战未来的科学家
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