人类的慧眼：哈勃太空望远镜

    人类的慧眼 哈勃太空望远镜

   （图，轨道上的哈勃望远镜）

    哈勃太空望远镜，是美国航天局和欧洲航天局联合研制的一台巨大的太空望远镜。所有权属美国航空航天局（NASA）。1990年4月24日，“哈勃”由美国航空航天局（NASA）的航天飞机发射进入轨道后，它就成了一座太空天文台。这台当时就耗资17亿美元的望远镜重达11吨。体长13米，主镜镜面直径达240厘米。它在离地球表面580千米高空的轨道上运行，能分辨150亿光年的物质。哈勃望远镜就像是地球的慧眼，19年来日夜观测着宇宙深空的星体和星系变化，为人类解开某些重大的宇宙之谜作出了巨大贡献。自“哈勃”太空望远镜升空以来，共有20多个国家的2000多名科学家利用这只“太空眼”进行了11万多次天文观测，并在分析观测数据的基础上撰写1350多篇论文。

它以向地面上发送无线电信息的方式，给天天文学家们提供了无数极有价值的图片和数据。“哈勃”还会不时出现“高产”的时期。19年来哈勃太空望远镜已经获得29000颗天体的880000多份观察资料，并拍摄了超过570000张图片。它发回的观测数据使科学家们对宇宙的研究不断取得突破性的进展。哈勃的运用改变或证实了天文领域很多原有认识。天文领域的前沿研究已离不开哈勃对深邃宇宙的持续瞭望。

     让我们来了解一下绚丽宇宙（19年间，哈勃太空望远镜的主要成就）

1．首次证实暗物质的存在。（图片，首次证实暗物质存在）

基于哈勃天太空望远镜的观测数据研究，天文学家找到了暗物质存在的有力证据。暗物质构成了宇宙的底层结构，也是宇宙的主要质量。暗物质能与宇宙正常物质（如气体和灰尘）发生重力交互作用，促使宇宙正常物质形成恒星和星系。

2.测量宇宙的大小和年龄。

   有多种方法可测量宇宙年龄， 而利用哈勃太空望远镜的观测，天文学家能够通过两种方法精确地计算出宇宙的年龄：一种是依赖测量宇宙膨胀的比率，另一种是通过测量白矮星（衰老恒星）释放出的光线。两种方法的结果都显示宇宙存在至少120－130亿年。

3.探测到宇宙诞生早期的“原始星系”。

 对数千个星系的观察，天文学家可能跟踪研究宇宙发展的历史。

4．证明某些宇宙星系中央存在超高质量的黑洞。（图，银河系中心黑洞）

多数星系的中心存在黑洞，哈勃望远镜探测星系的浓密中心区域，证实超大质量黑洞存在。它紧裹着数百万至数十亿颗太阳的质量，其超强引力，吞并着任何周围物质。因为光线也难逃黑洞的束缚，所以无半直接观测到这复杂的“吞并机制”，是哈勃天文望远镜帮助天文学家通过测量黑洞周边物质旋转的速度，测量出超大质量黑洞的质量。

5．.研究宇宙诞生早期恒星形成过程中的重元素的组成。这些元素是行星和生命存在的必要条件。

6．宇宙中最强烈的爆炸

    这只存在较遥远的宇宙区域。这种强烈的爆炸称为伽马射线爆。哈勃天文望远镜显示放射物质在遥远星系中短暂的闪光，这里恒星形成概率非常高。望远镜的观测结果证实强大的光线束源自超大质量恒星的崩溃。

7．清晰地了解恒星的形成和演化的过程（图，银河恒星生命周期不同阶段）

恒星是在不断演化的，新的恒星形成于气体星云，衰老恒星则通过行星状星云和超新星爆发最终演化成白矮星、中子星和黑洞。了解恒星形成和演化的过程对于了解宇宙的许多特征非常关键，其中包括了星系演化、化学元素的散播及气体的分布。

8．研究银河系中类星体这种最明亮的天体存在的环境。

   类星体非常神秘且难以捉摸。自发现类星体之后（1963年），天文学家就致力于类星体光线和其他放射性物质的探测。类星体位于宇宙外沿区域，产生着大量的能量。它并不比太阳系大，但是其亮度却与拥有数千亿颗恒星的星系相当。

9．详细观测千载难逢的慧木相撞奇观。（图，苏梅克列维9慧星碎块撞击木星）

   哈勃太空望远镜拍摄到数十颗彗星撞击木星的壮观情景。碰撞木星的原是一颗叫苏梅克-列维9的彗星，它是被木星强大引力撕裂成许多小彗星。最终小彗星落在木星表面上，在木星星云中留下了熏黑斑点。

10．对猎户星云中年轻恒星周围的许多尘埃碟进行了探测。这说明地球所在的银河系还有可能形成其他行星系统。（图，哈勃首次拍摄系外多行星系）

11．了解宇宙加速度膨胀

  通过 哈勃太空望远镜观测到遥远恒星爆炸释放出的光束，这有助于科学家发现和研究暗能量。观测结果显示，宇宙暗能量在数十亿年里与宇宙引力展开着对抗竞争，暗能量起到了引力的反作用力，促进宇宙以更快的速度进行膨胀。

12．探测星系形成过程。（图，活跃的恒星团，极其壮观）

   哈勃太空望远镜拍摄到遥远宇宙星系一系列独特的观测照片，了解星系随着时间流逝如何形成现今所看到的巨大星系。许多星系存在仅7亿年，“哈勃”观测提供了宇宙以可见光、紫外线和近红外线视角下的景象。

13．对火星等太阳系行星上的气候状况进行了观测研究。（图，火星上的沙暴）

14．发现木星卫星木卫二和木卫三的大气层中存在氧气。（图，木星及三卫星投影）

15．对太阳系的外围区域进行了勘测，探测到冥王星的新卫星。（图，哈勃拍摄冥王星卫星）

    哈勃太空望远镜进一步研究冥王星和其他冰冷天体。它发现了环绕冥王星的两颗新卫星——Nix和Hydra，这两颗卫星的颜色与冥卫一相同。这三颗卫星具有相同的颜色暗示着它们可能同时诞生于数十亿年前某颗星体与冥王星的碰撞。

16．其他重要的观测和发现。

哈勃太空望远镜是迄今为止，人类探索宇宙的最大功臣，但其研发、维修的代价也高昂。经过不断维修、升级和二十多年的使用，到2014年哈勃“退休”时，总耗资可能达到100亿美元，但没有人认为这笔钱花得不值。