天文在线：宇宙科学机器的发展之路，哈勃空间望远镜三十年( 四 ) 世界上最先进轨道天文台的发现

当从空间望远镜窥探宇宙时，通常会发现一个或两个邻居。事实上，哈伯发现星系之间的碰撞不仅仅局限于已知的规则。这些超乎寻常的现象通常发生在碰撞早期。比如说，涡状星系[3]和它的邻居NGC5195 ，只在最初的相互碰撞时留下微弱的痕迹。其他的星系，例如双鼠星系，在长时间重力作用下发生变形并且产生长潮汐尾巴。还有诸如触须星系[4] ，正经历较大的影响。此时，星系正逐渐失去自己的特征，诸如星云撞入其他星系并引起新星诞生的大漩涡。在讲到星系碰撞，哈伯证实银河系并不能例外。对我们最大的邻居——仙女星系[5]进行仔细观测后发现，它正和太阳系进行碰撞，而非简单的经过。几百万年后，双鼠星系或触须星系的现在，就是这两个庞然大物的将来。
频繁的星系碰撞并不稀奇。毕竟哈伯望远镜的观测显示茫茫宇宙中有至少十亿个星系。这个数字来自几个“深空区”的望远镜——将镜头对准一小片空旷的天空，并连续观测一段时间。每个深空区望远镜观测到成千上万个星系，从这些数据天文学家们可以估测到宇宙中星系的总数。

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哈伯望远镜和它的大天文台小伙伴——斯皮策空间望远镜，帮助明确了土星质量系外行星的方位。通过天文望远镜观测则明确了水蒸气和几种重要物质的存在。
哈勃带你看见“黑暗”的轮廓
哈勃望远镜敏锐的探测器仅能感应到天体发出的光线，但精明的科学家通过哈勃的探测结果，能够锁定主宰宇宙的暗物质的坐标。暗物质分外神秘，它们虽不发光，但其重力犹如凝胶，凝聚起单个星系和星系团。暗物质占宇宙总质量的27% ，这一占比是构成恒星、行星和人类的普通物质总和的五倍以上。

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尽管肉眼无法观测到宇宙中的暗物质，但哈勃望远镜能够绘制出其分布图。当天文学家凝视着庞大的星系团时，常常能捕捉到一缕缕弧形光线，有时还能观测到背景星系的多重像，这种多重像产生于前景星系的引力透镜效应，这些透镜放大和扭曲了较远天体发出的光线。天文学家细致分析哈勃观测到的影像，并推算出要产生这样的光线畸变，暗物质应处于什么位置。

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哈勃在轨运行的三十年间，一直在观测1987A超新星爆炸产生的余波。这颗前身星的残骸释放于2011年，其中心呈现出不规则的团状，而环绕其外的耀眼光环则是由这颗恒星在20,000年以前释放出来的物质组成，超新星的冲击波照亮了这些物质。
尽管天文学家已经预料到哈勃的很多显著发现，但哈勃最伟大的发现却出人意料。目前有两支研究团队在观测远距离Ia型超新星，分别由加州大学伯克利分校的萨尔·波尔马特（SaulPerlmutter）和澳大利亚国立大学的布莱恩·施密特（BrianSchmidt）牵头。这些爆炸发生于双星系统内，其间白矮星吸取巨大的红矮星的能量。当白矮星的质量达到1.44个太阳质量时，便会发生爆炸。

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因为la型超新星也几乎起源于同一种前身星，所以它们的峰值光度互相匹配。因此，一旦天文学家分辨出这些超新星的亮度，他们立刻就可以计算出与之的距离。研究团队发现，最遥远的超新星爆炸强度弱于其距离理论上应对应的强度。唯一可以解释这一点的是，也许存在某种力量，被称为“暗能量” ，正在加速宇宙的扩张。普朗克探测器显示暗能量约占宇宙总质量的68% ，这标志着宇宙，将会以持续增加速度不断膨胀下去。尽管哈勃望远镜有其丰富的科学成就，但是透过它看到的美丽景象也是它重要的作品之一。当见证恒星从炽热、闪烁微光的星云一隅逐步形成，当目睹垂垂老矣的恒星周围精致纤弱的卷须，想到终有一天我们的太阳也会步此后尘，又或当看到周围星系巨大的螺旋形结构时，又有谁不会为之动容呢？几乎每一帧图像都有其魅力，毫无疑问，这是源于它们反映了自然固有之美。而且，如果足够幸运，这些美丽还将延续很多很多年。