本周一,哈勃太空望远镜迎来了它27周岁的生日。摆脱了地球大气对星斗印象的搅扰,哈勃太空望远镜给人类打开了一扇新的世界之门,使地理学家们获得了迄今为止最深化、最敏锐的太空光学印象,为世界来源、星系演化、黑洞构造许多根本地理学疑问的研讨供给了不行代替的数据。
(正在太空中工作的哈勃望远镜)
年3月3日,地理学家们宣告他们用哈勃望远镜创造了一项新纪录:他们成功的观测到了一个编号为GN-z11的星系,创造了哈勃太空望远镜迄今为止间隔最远的观测记载。GN-z11也是人类有史以来看到的最远的星系,将人类地理观测的界限拓宽到了挨近世界边缘的位置。
(间隔地球亿光年的GN-z11星系在哈勃的观测图中仅仅是一个亮点)
GN-z11离咱们有多远呢?当一束光从GN-z11上宣布后,以约每秒30万公里的速度在世界中飞驰。抵达地球邻近、被哈勃望远镜捕获时,时刻现已曩昔了亿年。也就是说,GN-z11和地球之间的间隔是亿光年。
地球和别的大行星围绕太阳这颗恒星公转,构成了太阳系。而几千亿颗像太阳这么的恒星,又一起构成了咱们地点的银河系。GN-z11在观测图像上看起来仅仅是一个不起眼的亮点,但它和银河系一样,也是一个包含众多恒星的星系。地理学家们分析发现,这个星系是个“小不点”。它的大小只要银河系的4%,恒星质量只要银河系的1%。在这个星系中,一片生机盎然的“造星运动”正在繁荣进行中:新的恒星正以超越今日的银河系20倍的速度发生,使这个星系变得更加明亮,这才让地理学家们有时机观测到它。但是,如今能够看到的是这个星系亿年前的样子。那时,发生世界的大爆炸刚刚曩昔4亿年,因而GN-z11也给地理学家们供给了研讨世界构成早期情况的绝佳样本。如今它变成了何种景象,咱们无从知晓。
鸣笛驶来的火车,在挨近和远离时,咱们所听到的汽笛腔调会有所改变。这是由于火车的移动使得观察者耳朵所听到的声波频率发生了改变。在挨近观测者时,频率变高,波长变小,在远离观测者时,频率变低,波长变大。物理学上将这种景象称为多普勒效应。在世界中,多普勒效应为地理学家们供给了一把“量天尺”。构成世界万物的每种原子在吸收或宣布光时,波长是固定的。咱们能够在实验室中丈量这些波长,再在地理观测的光谱中寻觅相应的吸收线或发射线。当星体远离咱们时,这些谱线将向波长变长的方向移动。由于红光处在光谱中的波长较长的那一边,地理学家们将这种景象称为“红移”。星体跑的越快,红移的程度就越强。
(星体远离观测者时会呈现红移景象,反之则呈现蓝移景象)
哈勃太空望远镜是以美国地理学家爱德温·鲍威尔·哈勃的姓名命名的。哈勃在地理学研讨中的一个重要贡献,是发现来自悠远星系光线的红移与它们和地球间的间隔成正比。在大爆炸以后,世界至今仍处于加快胀大的状况,别的星系远离地球的速度,跟着时刻演进,应该会继续地增快。当地理学家们精准丈量出一个被称作“哈勃常数”的数值后,就能够依据星系红移的多少来计算星系与咱们的间隔。研讨GN-z11的地理学家们恰是依据这条规律计算出了该星系的间隔,承认这个星系打破了在年创造的最远观测记载,将咱们对世界观测的疆界又向前推进了3亿光年。
(地理学家爱德温·鲍威尔·哈勃)
如今,哈勃太空望远镜现已处于超期服役状况,离退休不远了。下一年,NASA将发射詹姆斯·韦伯望远镜,顶替哈勃来探寻星斗大海的隐秘。