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哈勃太空望远镜效率提升10倍,或将看到从未看到过的宇宙

星空天文 2018-09-17 15:26:29 阅读:

哈勃或将发现宇宙中最古老的星系。

哈勃太空望远镜效率提升10倍,或将看到从未看到过的宇宙

哈勃太空望远镜在“布法罗”项目中拍摄的“阿贝尔370”星系团。NASA / ESA

哈勃太空望远镜效率提升10倍,或将看到从未看到过的宇宙

哈勃太空望远镜在“前沿领域”项目中拍摄的“阿贝尔370”星系团。NASA / ESA

天文学家在研究宇宙时,通常会想要看得更远。而对于认识事物本身来说,看得远其实还不够,还要看得多。只有看得足够多,我们才能了解哪些是普遍现象,哪些是特例。

比如哈勃太空望远镜以其看得远而著称。它的深空星系图片让许多人看了后十分吃惊,被宇宙的浩瀚震撼到。而这些所谓的“前沿领域”图片所能提供的信息,只是一个“钥匙孔”般大小的天空区域提供的。与整个可观测宇宙相比,还远远不够。我们无法通过这些有限的样本,来判断它们身上的一些特点是否是规律。

正因如此,最近天文学家给了哈勃太空望远镜一个新项目。这个项目的名称叫“超越极度深空前沿领域及遗留观测成果(Beyond Ultra-deep Frontier Fields And Legacy Observations)”,简称“布法罗(BUFFALO)”,以求获得超越,让哈勃对更多的天空区域进行深度观测。

天文学家计划通过“布法罗”项目,让哈勃太空望远镜完成101次环地球飞行,在总计160个小时的观测时间内,来对至少6个大型星系团,以及这些星系团的周边区域进行观测。作为首批成果之一,哈勃为我们提供了一张“阿贝尔370”星系团及其周边区域的宽视场照片。

之所以选择星系团作为观测对象,是因为大型星系团除了其本身包含极为丰富的信息之外,还为我们提供了一种研究更远天体的方式。这种方式就是“引力透镜”。

质量巨大的星系团产生的强引力场会让经过它们身边的光线弯曲。等待这些光线到达我们眼中后,我们就会发现,这些星系团变成了一个个巨大无比的“放大镜”,能够将原本位于它们身后的天体发出的光线增亮,并把它们的影像放大。

在这张图片中我们可以看到,被“阿贝尔370”星系团巨大无比的质量效应放大的星系数量十分的多。图片正中下方有一条短粗的亮线,这个影像原本其实是一个旋涡星系,在经过多次放大后,变成了这样一条出现在星系团下沿边缘处的“飞龙”。

“布法罗”项目的主要目的,是研究这些大型星系团究竟是在什么时候形成的,以及星系形成和暗物质汇集之间的关联,是多久之前开始的。要揭开这些谜,天文学家就要先测定,在宇宙大爆炸后首个8亿年内,星系的形成速度有多快。

在该项目中,哈勃太空望远镜发现遥远星系的效率,将会比“前沿领域”项目高10倍,并且其它太空望远镜已经取得的进展也会被容纳进来。而其目标中则包括为每一个星系在三维空间内建立更好的物质质量分布图,更加深入地理解暗物质的本质,以及寻找宇宙中最早出现的星系,等等。

哈勃太空望远镜效率提升10倍,或将看到从未看到过的宇宙

哈勃太空望远镜在“前沿领域”项目中拍摄的“阿贝尔370”星系团区域(红框内),与其在“布法罗”项目中的拍摄区域之对比。NASA / ESA

哈勃太空望远镜效率提升10倍,或将看到从未看到过的宇宙

“阿贝尔370”星系团所在天区的地基望远镜照片。NASA / ESA

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