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哈勃望遠鏡能拍134億年光年之外,為何拍不清冥王星?技術故障?

2024-10-01科學

在這些宇宙學裏呀,「天文觀測」這玩意兒,一直都是推動宇宙學進步的最強動力,可倒好,它同時也是限制宇宙學發展的最大絆腳石。

到現在啊,人類最了不起的天文觀測儀器,那得說是30多年前美國NASA鼓搗出來,然後發射到太空裏去的大名鼎鼎的哈勃望遠鏡了。

哈勃望遠鏡可厲害嘍。2015年12月的時候啊,人類就靠著它一下子把能看到的宇宙範圍給推到134億光年之外的嬰兒星系那兒去了。咱瞅見的那個嬰兒星系發出來的光啊,歲數跟宇宙差不多大呢。

嘿,好多人都想不明白呢,咱都有那麽牛的哈勃望遠鏡了,可咋還得靠著別的星際探索器,好半天才弄來一張清楚的冥王星照片呢。

哈勃望遠鏡都能拍到134億光年之外的星系了,咋就瞅不清差不多近在咫尺的冥王星呢?難道哈勃望遠鏡給冥王星拍照的時候,技術上掉鏈子啦?

【人類的宇宙之眼】

老長時間了,人類就一直琢磨著咋能搗鼓出那種能看得更遠還更清楚的望遠鏡呢。

1964年,那天文學家斯皮策可是個愛探索的主兒,他腦瓜裏冒出個特大膽的想法。你想啊,人類瞅宇宙的時候,不管把望遠鏡鼓搗得多精密、多厲害,總歸是甩不掉地球大氣層的幹擾。那為啥不幹脆把望遠鏡擱到大氣層外邊去呢?

大氣層厚著呢,大氣它可不安分,不光直接讓星光閃來閃去的,對觀察特別不利,還把宇宙天體發出來的紅外線和紫外線給吸收掉了。

有了這個目標以後啊,全世界各國的科學家們就開始一步步朝著這個目標努力啦。頭一件事呢,得研究出一個能在太空穩穩當當執行工作的望遠鏡本社。接著呢,得有足夠把這望遠鏡發射到預定軌域的運載火箭。末了啊,太空望遠鏡得在太空工作老長時間呢,那就得讓人坐火箭反復上去,這樣就能來回維修了。

就這麽著,一直熬到1990年,也不知道經歷了多少回失敗。嘿,美國NASA那幫人可算是在大家夥兒眼巴巴瞅著的時候,順順當當把那個用偉大天文學家愛德溫·哈伯命名的哈勃望遠鏡給送到宇宙裏去嘍。

哈勃望遠鏡剛被送上宇宙的時候,那也是鬧了些小亂子的。不過呢,等NASA把一開始的那些故障都給搞定了之後,嘿,在接下來的30多年裏,哈勃望遠鏡可就真成了人類的宇宙之眼嘍,一下子就把人類觀測宇宙的事兒帶進了一個全新的、倍兒清晰的時代。

哈勃望遠鏡在地球之外640公裏的地兒執行呢。它就這麽一邊繞著地球轉,一邊靠著六個超精密的陀螺儀幫忙,穩穩地拍鏡頭,好弄出更清楚的照片來。

哈勃望遠鏡成功架起來了,這可不得了,就像是給那些成天只能「紙上談兵」的天文科研者一下子開了一雙真正的天眼呢。

哈勃望遠鏡啊,那可是帶著當時最牛的器材,而且呢,這三十年裏就一直沒閑著,不斷地維修啊升級啊。您說它有多厲害呢?能瞅多遠呢?又給咱人類帶來了啥樣全新的宇宙畫面呢?

就好比能量最高的光,是Gamma射線大爆發弄出來的Gamma射線暴。人類呢,在上個世紀六十年代就發現這Gamma射線暴了。可這Gamma射線暴啊,一般就那麽幾分秒就完事兒了,結果呢,幾十年都過去了,人類還是沒搞明白這種宇宙事件為啥會發生呢。

一直到2013年的時候啊,哈勃望遠鏡把Gamma射線暴發生的過程給逮著了。嘿,您猜怎麽著?原來啊,要是有兩顆中子星撞上了,那就很可能弄出一場Gamma射線的大爆發呢。

再打個比方,人類對地球賴以生存的太陽系到底咋形成的,還有一顆恒星是咋冒出來的,那可好奇得很呢。

在哈勃望遠鏡沒發射的時候啊,科學家們沒轍,只能拿手頭那些個數據建模型,然後在那瞎推論。嘿,哈勃望遠鏡一上天可不得了,它能把獵戶座星雲中好多年輕的,正在形成或者還沒形成的原恒星雲看得清清楚楚的。這麽一來,地球上的科學家們在研究太陽系咋形成的這件事兒上,那可是往前邁了老大一步,這步可太重要了。

哈勃望遠鏡不光在研究領域有突破,還幫人類即時瞅見了不少稀罕的宇宙大事件呢。

1994年7月啊,有顆彗星讓木星那巨大的重力給扯成了好些個碎塊兒,這些碎塊兒還排成一溜兒呢,然後就對著木星劈裏啪啦地連環撞了好幾天。

彗星撞行星這種只在科幻片裏才有的超震撼大場面,哈勃望遠鏡可給全程直播了呢。那發回來的資料老珍貴了,地球上的天文愛好者們瞅見了,一個個都興奮得不行不行的。

嘿,您說那哈勃望遠鏡到底能瞅多遠呢?2015年啊,NASA的那些科學家們幹了件事兒,他們把哈勃望遠鏡朝著一個以前從來沒好好勘測過的地兒定了個位,跟著就連續瞅了十天。

哈勃望遠鏡發回了成百上千張特絢爛的照片,從這些照片裏,人們瞧見了到現在為止能瞧見的最遠的星雲。

科學家研究出來的結果是,宇宙大概就137億歲的樣子。有這麽個天體,老得很呢,宇宙大爆炸剛一完,它差不多就冒出來了。嘿,人類也挺逗,還特親切地管這個天體叫「嬰兒星雲」。

自1990年升上天空以後啊,哈勃望遠鏡那也是經過了好些次的修理,器材也升了好幾回級呢。就這麽著一直到了2021年,嘿,先是電腦出毛病,接著軟件也跟著搗亂,然後就停機了。

新一代天文望遠鏡都發射出去了,哈勃望遠鏡呢,也快功成身退,從歷史舞台上撤下來嘍。

【看不清的冥王星】

好多人尋思著,哈勃望遠鏡那可是能瞅見宇宙邊兒的超級望遠鏡啊,拿它來瞧瞧咱們待著的太陽系,肯定是小菜一碟唄。可實際上,真是這麽回事兒嗎?

都知道吧,太陽系以前有九大行星呢。有個小行星啊,離太陽特別遠,後來還被除名了,這顆小行星就是冥王星,它離地球可有58.5億公裏呢。

跟老遠老遠的嬰兒星雲比起來,冥王星那點距離,就跟在眼跟前兒似的。咱那厲害得不行的哈伯超級望遠鏡拍回來的冥王星照片啊,就跟近視眼瞅見的似的。照片上烏漆麻黑一大片,也就只能湊合著看出哪兒亮哪兒暗的變化。

那些原本巴望著能瞅瞅冥王星真面目的天文愛好者們都懵圈了,咋不是一張能「看清毛孔」的高畫質照片呢?好多真正懂哈勃望遠鏡的人呀,就明白這結果是必然的啦。

像哈勃望遠鏡這種天文望遠鏡啊,一個物體能不能被清清楚楚地觀測到,那就得看角直徑嘍。

簡單講啊,角直徑可不是那物體自個兒的直徑。打個比方,從觀測者這兒看,就像是透過望遠鏡瞅見的物體,那是按比例縮小後的尺寸,這就是角直徑啦。

就拿太空裏的東西來說吧,哈勃望遠鏡打一開始設定能觀測的距離那可老遙遠了。在它的眼皮子底下,那些離地球百萬萬光年遠的星系啊,只要自個兒規模夠大,那投射到望遠鏡裏的影像也能瞅見呢。

仙女星系可美啦,就像個仙女似的。它離地球足足有200萬光年遠呢,遠得沒邊兒了。要不是有哈勃望遠鏡這種超級厲害的玩意兒,咱啊,恐怕連看它一眼的機會都沒有,只能幹瞪眼嘍。

仙女星系自個兒的規模那可大得很呢,直徑足足有22萬光年。就因為這麽老大,哈勃望遠鏡雖說能把它照得挺清楚,可也沒法一下子就把它整個兒給照全乎嘍。

再瞅瞅咱們太陽系裏的小老弟冥王星,離咱們也就58.5億公裏唄,咱發射個探索號飛行器,那家夥吭哧吭哧飛個十年,也就一點點靠近它了。

冥王星離得老遠了,可它自個兒實在是太小啦,直徑就2274公裏。咋說呢,在哈勃望遠鏡看來呀,它恐怕還沒一粒米大呢。

冥王星啊,它不光體積小得可憐,自個兒還不會發光呢。就像太陽系裏其他天體似的,咱們瞅見冥王星那點兒光,都是反射太陽的光。這麽一來啊,哈勃望遠鏡能抓住的冥王星的光,那可就沒多少嘍。

總的來講呢,那些老遠老遠可又特別大的系外星雲啊,就好比遠處的一盞明燈似的。再看那離得挺近卻暗乎乎的冥王星呢,純粹就是一團看都看不清的灰塵罷了。

就拿地球上的東西來說吧,咱就想象自個兒站在自家房子的窗戶跟前兒。晚上要是天氣不賴,每個眼神兒沒啥毛病的人,一擡眼就能瞅見天上的月亮。可還是這個人,還是這扇窗戶,也同樣是晚上,您要是往近處瞧啊,保準兒看不清楚十米遠的灰塵粒子。

所以呢,哈勃望遠鏡給人們的冥王星照片是打了折扣的,但這可不是說哈勃望遠鏡自身出了啥毛病,只能講它打一開始設計的時候就沒打算幹這個事兒。

嘿,人類最後到底還是拿到冥王星的清晰照片了呢,不過這些冥王星的清晰照片可不是之前那個探測器給的,而是來自另外一個探測器的。

2006年的時候啊,美國的NASA呢,拿哈勃望遠鏡瞅冥王星好些年了,啥都沒瞅著。得嘞,就發射了個探測器,這探測器啊,主要就是沖著冥王星去的,名字還挺響亮,叫新視野號。您就聽聽這名字,就能知道NASA對這個探測器那是寄予了多大的期望啊。

新視野號吭哧吭哧飛了十年,可算在2015年飛到冥王星邊上了。嘿,這一路上它也沒閑著,2007年彗星撞木星那出大戲,它還抽空給拍下來了呢。

2019年的時候,美國那NASA機構把冥王星的清晰照片給公布出來了,這一下,那顆老遠老遠、神秘兮兮的星球,才頭一回在大夥面前把面紗給揭開嘍。

往後那幾年啊,新視野號就會帶著一堆探測儀器,給人類傳回來更多有關冥王星溫度、氣壓、地表成分啥的特寶貴的數據呢。

所以啊,哈勃望遠鏡瞅不清冥王星,咱也沒必要太遺憾嘍。