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宇宙天文学上有史以来最重要的图像

宇宙天文学上有史以来最重要的图像

这一小片天空占宇宙体积的 1/100000000,但揭示了近 1000 个以前从未见过的星系。

从 1990 年的发射开始,美国宇航局的哈勃太空望远镜彻底改变了我们对宇宙的认知。

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这张哈勃太空望远镜于 1990 年 4 月 25 日部署的照片是由 IMAX 货舱相机(ICBC)安装在发现号航天飞机上。

它在 1993 年经历了第一次维修任务,任务目标有两个。

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宇航员杰弗里霍夫曼在更换过程中移除了广角和行星相机 1 (WFPC 1)

一个是修复哈勃有缺陷的主镜:无可挑剔的成功。

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哈勃原始视图(左)与应用适当的光学元件后的校正图像(右)

第二个目的是对仪器进行了升级,包括WFPC2相机。

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WFPC2是哈勃的主力相机,它通过选择48个滤色器记录图像,涵盖从远紫外到可见光和近红外波长的光谱范围

重复成像相同的“空白”天空区域,可让我们凝视宇宙深渊。

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黄色 L 形框中显示的空白区域是作为观察对象的区域位置,这里没有已知的恒星或星系,在一个没有气体、尘埃或任何类型已知物质的区域,这是凝视宇宙深渊的理想地点。

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原始的哈勃深场图像首次揭示了一些最微弱、最曾经见过的遥远星系。只有对超遥远宇宙进行多波长、长时间曝光,我们才有希望揭示这些前所未见的物体。

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原始哈勃深场的一小部分,展示了数百个以前看不见的星系。图像中每一个单独的光点都是它自己的星系,每一个都有数十亿颗恒星,它们的形状、年龄各不相同,每一个都有不同的恒星形成历史。

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Abell 370中存在条纹和弧线,这是一个约5-60亿光年的遥远星系团,是我们所拥有的引力透镜和暗物质的一些最有力的证据。透镜星系甚至更远,其中一些构成了有史以来最遥远的星系。

Frontier Fields 计划通过对星系团进行深度成像来搜索透镜星系。通过长时间曝光揭示未知的宇宙。

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这片星系是来自哈勃太空望远镜的完整原始 COSMOS 场,由 575 张独立的 ACS 图像合成而成,其中每个 ACS 图像大约是满月直径的十分之一。轮廓的锯齿状边缘是由于单独图像造成的。

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哈勃极深场 (XDF) 观测到的区域仅为地球的 1/32000000,但能在其中发现5500 个我们从未见过的星系

总体而言,我们可观测的宇宙中应该包含大约 2 万亿个星系。但哈勃只能揭示其中的 10% 左右。

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在极深场图像中识别的星系可以分解为附近、远处和超远距离组件,哈勃只揭示了它能够在其波长范围和光学极限内看到的星系。在很远距离看到的星系数量下降可能表明我们的天文台存在局限性,而不是远距离不存在微弱、小、低亮度的星系。

随着 James Webb计划于 2021 年 12 月 18 日推出,这种情况应该会再次改变。

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詹姆斯韦伯太空望远镜与哈勃的大小(主要)以及与一系列其他望远镜的对比(插图)在波长和灵敏度方面。它的力量确实是前所未有的,它应该揭示,尤其是在深度成像中,远远超出哈勃当前极限的微弱和遥远的星系。

韦伯将在 2022 年观察到它的第一个“深场”。

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这张模拟图像代表了詹姆斯韦伯太空望远镜应该看到的东西,与之前的(更早的,实际的)哈勃图像。COSMOS-Webb 场预计将进入 0.6 平方度,它应该会揭示近红外中大约 500000 个星系,揭示哈勃太空望远镜看不到的一些细节。

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COSMOS-Webb 调查将绘制 0.6 平方度的天空——大约是三个完整的区域的面积。卫星——使用詹姆斯韦伯太空望远镜的近红外相机 (NIRCam) 仪器,同时使用中红外仪器 (MIRI) 绘制更小的 0.2 平方度。

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