太陽系外的故事 10分鐘解讀創生之柱！2024年NASA哈勃和韋伯太空望遠鏡下的三維圖像！

其實一直以來 地球並不是一個適合進行天文觀測的星球 因爲它的大氣層太厚了 大氣活動也會影響觀測效果 所以從上個世紀開始 科學家就希望在太空中部署一個望遠鏡 來繞開大氣層的干擾 那上個世紀最出名的太空望遠鏡 肯定是哈勃太空望遠鏡 相信大家都不陌生 它自從1990年投入使用以來 可以說給我們人類揭示了一個前所未見的宇宙 我們熟悉的很多天文圖像 如星系、星雲 還有像這種宇宙的深空圖 都是哈勃太空望遠鏡拍攝的 而在1995年的時候 哈勃望遠鏡拍攝了一張可以說是它最經典的作品 也是我個人非常喜歡的一張圖像 在這張圖像裏面 大家可以看到 這些星際塵埃聚集在一起 從外表看上去 就像是三根柱子立在宇宙裏 這個就是創生之柱 創生之柱並不是一個獨立的結構 它所在的大星雲叫老鷹星雲 梅西耶編號M16 這個星雲就在銀河系的人馬座懸壁上 而創生之柱就在這個星雲的中心區域 它距離我們大約6500光年 最大長度大約是4到5光年 那顧名思義 創生之柱實際上指的就是恆星誕生的地方 這些柱子都是由冷氣體和塵埃組成的 柱子裏面的氣體和塵埃會在自身的引力作用下 不斷的彈縮 逐漸形成圓恆星 也就是一顆恆星的雛形 所以簡單來說 創生之柱就是一個正在孕育新恆星的恆星工廠 大家可以把它想象成是宇宙裏的育嬰房 不過創生之柱並不是靜止的 它最開始也是一大團分子云 之所以變成大家現在看到的這種形狀 主要是因爲它旁邊的大質量恆星 這些恆星可以釋放出非常強的輻射還有恆星風 把它比較薄比較鬆散的部分吹走了 而剩下的柱體部分因爲密度比較大比較硬 所以就留了下來 如果我這樣說大家不好理解的話 你可以想象一下 你用手去捏一塊泥巴 你只要稍微用力一些 這塊泥巴就會被你捏成一根柱子 這就是創生之柱的原理 或者你可以把創生之柱想成一堆沙子裏的沙雕 它周圍大恆星的輻射和恆星風就像是強風 把鬆散的沙子吹走之後 那剩下的那些結實的沙堆沒有被吹走了 就形成了現在大家看到的樣子 另外大家看 在柱子的頂端或者柱體邊緣的這些地方 有一些從柱子裏伸出來的小疙瘩 這些是什麼呢 專業術語叫蒸發氣體球 那實際上就是恆星的胚胎 也就是說這些小疙瘩最終都會變成恆星 只不過它們現在還在成長的階段 還在不停的吸收周圍的氣體 而且它們也是整個柱體中密度最高的地方 它們的密度高到可以扛住周圍恆星的輻射 所以等它們周圍的氣體被吹走之後 這些小疙瘩就會徹底現形了 爲了慶祝哈勃太空望遠鏡發射25週年 2014年的時候 哈勃太空望遠鏡用新的相機 重新拍了一張創生蜘蛛的圖像 這次它的拍攝範圍更廣 連創生蜘蛛的底座都拍進去了 那除了這張可見光圖像之外 哈勃望遠鏡還拍了一張紅外圖像 那在這25年的時間裏 創生蜘蛛也發生了一些細微的變化 比方說這裏 這是1995年的時候 它內部新形成的一顆恆星中 噴出的物質流 但是在2014年的新圖像裏 我們可以看到 這個噴射出來的物質流向上延伸了一些 大家別看好像看上去很小一段 但是也有965億公里 這是什麼概念呢 地球繞太陽一圈的軌道周長 大約是9.4億公里 965億公里相當於地球繞太陽轉102圈 如果我們坐着飛機 以每小時900公里的速度飛 飛完965億公里 大約需要13930年 那這張圖像 也在之後相當長的一段時間裏 成了哈勃望遠鏡的代表作品 直到2022年 韋伯望遠鏡版本的《創生蜘蛛》誕生了 哈勃版本的瞬間就不像了 這張《創生蜘蛛》的圖像 就是2022年詹姆斯韋伯太空望遠鏡 利用近紅外光攝像機拍攝的 近紅外光能穿透氣體和塵埃 所以大家看這些柱子 有些地方會呈現出半透明的狀態 有些地方甚至是完全透明 說明這些地方的氣體和塵埃比較稀薄 像它底座的這個區域 已經沒有多少物質了 但是像頭部這種 氣體和塵埃比較厚的區域 就沒那麼透明瞭 而且在近紅外光下 它裏面這些新形成的恆星更清晰了 像柱子頭部還有邊緣的這些紅點 全都是正在發育中的年輕恆星 還有它背後數不清的這些背景恆星 這些都讓整張照片看上去 比哈勃版本的更璀璨更耀眼 哈勃望遠鏡看到的 是數千度可見光下發光的天體 而韋伯望遠鏡的近紅外光 主要觀測的是 溫度只有幾百度的較冷的天體 它能穿透塵埃 看到鑲嵌在柱子裏的恆星 那爲了幫助觀衆去體驗 世界上最強大的兩臺望遠鏡 是如何協同工作的 在2024年 也就是今年6月份的時候 NASA利用哈勃和韋伯 兩個太空望遠鏡的數據 生成了一個 創生蜘蛛的三維可視化圖像 接下來我們就跟着攝像機 一起穿過創生蜘蛛 近距離看看 創生蜘蛛更完整的細節 而且在三維可視化的圖像下 我們可以看到 創生蜘蛛根本不是三根柱子 實際上它有四個不同的結構 只不過這個結構比較矮 而且從照片的角度看過去 它右半部分被擋住了 左邊又跟最高的這根柱子重合了 所以看上去彷彿是一體的 那除了創生蜘蛛之外 哈勃望遠鏡還拍到了這個尖塔的映像 這個也是M16內的氣體和塵埃組成的 這座尖塔高約9.5光年 這個跨度是太陽到最近的恆星 比菱形距離的兩倍多 目前根據對創生蜘蛛照片的研究 科學家推測 創生蜘蛛現在很可能已經不存在了 之所以這麼認爲 是因爲照片中的創生蜘蛛周圍 有好幾顆超新星 它們離創生蜘蛛非常近 而最可怕的是 這些超新星可能早就爆發了 超新星爆發瞬間釋放的能量 是足以摧毀創生蜘蛛的 但是考慮到創生蜘蛛距離地球6500光年 所以有6500年的延遲 也就是說 我們現在拍攝到的創生蜘蛛的圖像 實際上是6500年前的樣子 人類如果想要看到 創生蜘蛛被摧毀後的樣子 還要等6500年之後 但是人類文明 能不能延續到6500年之後 還是個大問題 中國古人曾經問過這樣一個問題 江畔何人出劍月 江月何年出兆人 即使到了今天 我們也沒辦法回答這個問題 光的傳播速度是有限的 每秒30萬公里 太陽光要經過大約8分20秒 才能到達地球 也就是說 我們看到的太陽 實際上是8分20秒之前的那個太陽 就像我們看到的創生蜘蛛 是6500年前的影像 宇宙在某種程度上來說 就是一臺時間機器 我們看得越遠 我們探索的宇宙就越年輕