為什麼哈勃太空望遠鏡只花30年時間，就改變了人類對宇宙的理解？
2023-04-01 05:23:33 1
從現在到過去——哈勃望遠鏡也縮小了我們和宇宙物體之間的距離
過去，當人類社會的文明還相對落後時，許多人都偏執地認為地球是宇宙的中心，這個世界上所有其他宇宙物體都應該圍繞地球旋轉。然而，隨著哈勃望遠鏡的誕生，人類在過去幾百萬年中形成的世界觀被徹底顛覆了，我們與宇宙中其他物體的距離越來越近。
眾所周知，人眼很難觀察，普通的地面望遠鏡也很難捕捉到遙遠宇宙物體的信息。然而，哈勃的0+望遠鏡可以追溯到100多億年前的星系，揭示了早期宇宙的許多秘密。此外，即使在哈勃0+望遠鏡投入使用後的第三個十年，其強大的觀測能力也沒有隨著時間的推移而下降的跡象。
雖然人類無法觀察宇宙物體的整個演化過程，但哈勃望遠鏡可以捕捉到處於不同演化階段的恆星和星系。事實證明，所有的星系，包括我們的銀河系，都是宇宙中的恆星系統，在這些巨大星系的中心至少有一個超大質量黑洞。同時，宇宙的膨脹速度不是固定的，原因可能與未知的暗能量有關。
迄今為止，哈勃太空望遠鏡已經在其既定軌道上為全人類服務了30年。這個數字不僅反映了它的壽命，而且它最大的價值是數億光年之外的神秘信息無休止地傳輸到地球。例如，被稱為最完整的宇宙地圖集的哈勃遺產遺址，包括265，000個星系的7500張恆星空照片，特別是那些超過100億年的星系，為科學家提供了了解早期宇宙的重要信息。
哈勃的時間機器是如何改變人類對自然界的概念的？
哈勃望遠鏡是時間機器。
事實上，當我們遠離喧囂的城市，選擇一個陽光明媚的夜晚，我們只需要稍稍抬頭就能看到許多遠離我們的恆星和星系。然而，我們看到的恆星不是實時輝光。例如，在1.3秒後，我們在地球上實際上看到了月光，而我們在白天看到的陽光到達地球需要八分鐘以上。
宇宙中許多生物的生命周期是幾十億年，我們人類的整個進化史只有幾百萬年。因此，直接觀察這些物體的進化過程是不現實的。然而，在被哈勃的0+望遠鏡捕獲後，從幾十億年前開始在宇宙中傳播的光使我們能夠理解幾十億年前甚至100多億年前的星系，並對恆星和星系的演化與時間之間的關係有更準確的理解。
哈勃望遠鏡的誕生空
自從伽利略在1610年首次將他發明的望遠鏡對準天空以來，我們對自然界的概念發生了巨大的變化。事實證明，橫跨天空中心的特殊形狀的斑塊不是真正的雲，而是由許多恆星組成的星系。太陽系中的木星有它自己的天然衛星，就像我們的地球一樣。
隨著人類社會科學技術的發展，望遠鏡的功率和體積顯著增加。當然，它的結構同時變得更加複雜，哈勃望遠鏡成為人類歷史上第一個放置在太空的光學望遠鏡。從1946年開始，直到1990年4月24日成功發射，哈勃0+望遠鏡的誕生凝聚了科學家數十年的心血。儘管在1990年至2000年間，哈勃的0+望遠鏡被修復了五次，但這並不影響它成為人類歷史上最偉大的太空探索儀器之一。
既然談到了哈勃望遠鏡的誕生，就有必要提及它的名字的由來，而這一切都要從天文學家埃德溫·哈勃開始。這位偉大的天文學家有一個普通人沒有的光環，比如第一個觀察到宇宙膨脹證據的人和銀河系外天文學的創始人。
埃德溫·哈勃通過星系的紅移建立了所謂的哈勃定律。此外，他也是觀測宇宙學(星系紅移與距離有關)和星系天文學(星系的本質是恆星系統)的先驅和創始人，因此他也被稱為星系天文學之父。
事實上，以埃德溫·哈勃命名的東西不僅是世界上最大的天文望遠鏡，也是月球上的哈勃隕石坑和小行星2069(2069哈勃)。毫無疑問，這種命名方法的意義主要是為了紀念天文學家埃德溫·哈勃對世界天文學的巨大貢獻。
哈勃的代表性重要發現:
首先:迄今為止，哈勃太空望遠鏡已經研究了宇宙中超過40，000個物體。那些肉眼無法捕捉到的珍貴視野讓我們明白地球不是太陽系的中心，更不用說宇宙的中心了。與普通的地面望遠鏡不同，哈勃望遠鏡位於地球大氣層之上，可以捕捉到更清晰的圖像。例如，它非常有代表性的M16鷹星雲圖像。
第二，在哈勃望遠鏡的觀察下，宇宙的年齡從10億年到200億年不等，精確度約為138億年。在時間推進的過程中，造父變星會有規律地改變明暗，科學家可以根據哈勃的觀測數據確定恆星的距離。
第三，超大質量黑洞已經在宇宙中被發現，並且普遍存在於大多數星系中。在正常情況下，超大質量黑洞這種宇宙物體的質量可以達到太陽的100萬到100億倍，平均密度相對較低，地平線附近的潮汐力相對較弱。例如，在我們地球所在的銀河系中心有一個超大質量黑洞Sgr A*。
第四，宇宙中的星系會隨著時間而變化。不同階段星系之間的相互作用將進一步促進星系的增長和其他變化。也許很少有人知道，僅在哈勃空間中就有多達5500個星系，而132億年前的星系是可以追溯到的最古老的星系。
當然，在哈勃望遠鏡運行的30年中，仍有許多值得注意的發現。例如，它清楚地顯示了銀河系類星體周圍的環境，有助於描述星系團周圍的暗物質，發現宇宙膨脹的加速可能與暗能量有關，捕捉了超新星爆炸的快照，並目睹了許多太陽系事件。
與此同時，哈勃的0+望遠鏡不僅使我們能夠了解死星周圍氣體殼的結構，而且罕見的「慧木碰撞」也沒有逃過它的視線。簡而言之，哈勃的空望遠鏡已經在30年內改變了人類對宇宙的理解達數百萬年之久。在幾十年的工作中，我們不僅目睹了太空的許多驚人的照片，而且我們還發現了許多宇宙物體的奧秘。
普通人如何窺探哈勃望遠鏡的世界？
望遠鏡數百年的發展與變革
我相信對所有天文學家來說，能夠觀察宇宙中遙遠物體的望遠鏡一定是每個人都特別熟悉的光學儀器。你知道嗎，人類歷史上的第一架望遠鏡(1608年)實際上是由一位荷蘭眼鏡商製造的，而第一架真正投入科學應用的望遠鏡是由伽利略·伽利萊在1608年製造的。
到目前為止，望遠鏡的發展歷史已經超過400年。換句話說，人類對宇宙的所有思考和發現實際上都是基於數百年前的視覺觀察。從最初的四倍雙鏡望遠鏡到現在響徹世界並位於地球大氣層之上的哈勃空望遠鏡，毫無疑問，該望遠鏡的功能已經變得更加強大，觀測範圍也越來越遠。
哈勃觀察不同可見度的物體
事實上，哈勃和我們之間的距離太遠了，普通的望遠鏡無法與之相比。然而，在這個特殊的四月，一定有許多像我一樣的天文學家。也許每個人都在以自己的方式向哈勃太空望遠鏡的30周年紀念日致敬。
當然，哈勃對物體的觀察也是困難的，所以，當然，用普通天文學家購買的望遠鏡只能觀察到極少數物體。事實上，你不需要購買特殊的先進設備，即使它是一架雙輪望遠鏡，只要它在一個沒有光幹擾的晴朗、黑暗的夜晚空，我們也可以觀察到一些星系或其他由哈勃觀測到的宇宙物體。
對於4月的特定時間，我們可以選擇北半球的一些宇宙物體，如M101、M81、M182和C59，它們在夜晚更容易被發現空；然而，M108、M105、M65、M66、M95和M96在夜晚空時較弱，很難找到像普通業餘愛好者那樣具有挑戰性的星系。
