自古以来人类对宇宙的探索一直持续着,从古代用肉眼进行简单的观测,再到如今使用先进的望远镜进行探测,人类对宇宙不变的初衷就是弄清楚宇宙究竟是怎么来的。随着时代的发展,人类探测宇宙的技术得到了巨大的提升,虽然人类已经取得登月这样巨大的成就,但是对于浩瀚的宇宙来说,这点成就根本不算什么,宇宙还有非常多的未解之谜等着人类去解开,而在人类技术达不到探测更远地方的情况下, 人类只能寄希望在耗资不大、探测距离又远的天文望远镜身上。在目前人类所设立探测宇宙的望远镜中,其中最著名的当属于哈勃太空望远镜。
哈勃望远镜,人类有史以来最强大的天文望远镜
哈勃太空望远镜是上世纪90年代美国宇航局向太空发射一颗专门用来探索宇宙深空的先进望远镜,位于地球上方500多公里的高空中。有人可能会感觉疑惑,地球上不是可以架设有很多望远镜,为什么还要“多此一举”把望远镜架设到太空去?其实在地球上使用天文望远镜会受到地球大气层和紫外线的干扰,成像清晰度比在太空中没有影响的天文望远镜要低很多,而且还会受到地球气候的影响,所以为了得到绝佳的视相度,人类就把哈勃望远镜这颗人类历史上最重要的仪器之一送上了太空,至今还在服役当中。
在太空中进行探测可以避免地球大气层的干扰,清晰度大大提升
哈勃望远镜作为人类有史以来最强大的天文望远镜,服役十几年来,哈勃望远镜拍摄出各种千奇百怪、漂亮无比的太空照片,像著名的“上帝之眼”、“太空上帝之手”、“众生之柱”等震撼人心的宇宙照片都出自哈勃望远镜之手,这些星系近则几亿光年、远则几十亿光年,而在这些照片中,哈勃太空望远镜拍摄最远的一个星系是距离地球134亿光年之外的一颗“婴儿”星系GN-z11的星系,这颗星系诞生宇宙大爆炸后仅4亿年后,可见哈勃望远镜的探测能力之强,看到这里肯定会有人提出疑惑,哈勃望远镜能够观测到几亿光年、几十亿光年甚至上百亿光年以外的星系,为什么看不清近在咫尺的月球和火星呢?
哈勃望远镜拍摄的“上帝之眼”星云
哈勃望远镜拍摄的“上帝之手”星云
哈勃望远镜拍摄的“众生之柱”星云
有人可能觉得用强大的哈勃望远镜探测月球、火星这些行星有点像使用高射炮打蚊子,有点屈才了。不过哈勃望远镜作为“高射炮”,还真打不着月球、火星这些“蚊子”。哈勃发射到太空的主要任务是用来探测宇宙深空中的星系的,虽然哈勃望远镜可以探测几十亿、上百亿光年之外的星系,但是叫它看清楚月球、火星上有没有生命,它就无法完成任务了。这就涉及到一个叫做“漫反射物体”的物理定律,也就是说,一个物体如果有足够大的亮度, 那么即使距离很远那么依然可以知道它的存在,但是如果一个物体亮度很低,可能近在咫尺你也看不到它,比如夜晚我们可以看清楚1000米外的一个灯泡,但是看不清30米外的一块石头。
哈勃望远镜拍摄几十亿光年的“哈勃深空”,每个亮点就是一个星系
哈勃望远镜拍摄月球表面
哈勃望远镜拍摄的火星表面
在哈勃望远镜对宇宙探测过程中,对一颗星体的识别清晰度取决于这颗星体的相对距离和相对亮度,距离越近、亮度越高的星体哈勃望远镜就能够看的越清楚,就像太阳。几十亿光年外的星系虽然距离很远,但是这些星系拥有无数较强的恒星发光源,这些发光源不仅提高了星系的绝对亮度,而且提高了哈勃望远镜远距离的探测能力,所有距离并不是哈勃望远镜观察能力的决定因素,而是距离与亮度共同起作用的结果,这就可以很好的解释哈勃望远镜看不清月球、火星的情况了。
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