履塵小品: 哈伯望遠鏡: 觀看上帝的傑作

哈伯望遠鏡: 觀看上帝的傑作

12-25-2017

「耶和華我們的主啊, 你的名在全地何其美！你將你的榮耀彰顯於天。我觀看你指頭所造的天,並你所陳設的月亮、星宿, 便說︰人算甚麼，你竟顧念他？世人算甚麼, 你竟眷顧他？」 (詩篇 8: 1~4)

創世之柱

1995年, 震驚全球的天文圖片非「創世之柱」(Pillars of Creation) 莫屬 (Fig-1)。外行人看到那三根如象鼻般粗黑的煙柱, 四周有一些閃亮的星星, 不明白這到底是怎麽回事。啊!原來是上帝正在製造新的星球! 这驚天地泣鬼神的一幕, 竟然被人類拍到。發生地点距地球 6500~7000光年 (1光年 = 9.5兆公里) 的鹰星雲团 (Eagle Nebula)! 換句話說, 大約六七千年前, 那兒似乎正在進行星球創造。據說这黑暗色的煙柱是由星際氣体 (Interstellar Gas), 多半是冷却的氫、氦分子和塵埃组成的。最高的煙柱高達四光年之高! 四周有不少已造成的新星, 其温度極高, 而且異常閃亮。借这這些新星發出強烈的紫外線, 進行光合蒸發作用 (Photo-evaporation) , 上帝在煙柱之中製造出更多的星球!

埃德溫哈勃

哈勃太空望遠鏡取名当然是紀念美國着名的天文学家埃德溫哈勃 (Edwin Hubble, 1889 ~ 1953)。他原是一名律師, 後來他對天文極其感興趣. 他在1920 年代就在加卅帕薩迪納的威爾遜山天文台 (Mt. Wilson Observatory) 工作。使用1917年建成的胡克望遠鏡, 主反射鏡口徑為100英寸。哈勃是第一個發現宇宙的範圍遠超过銀河系, 他也是發現宇宙正在高速膨脹的人。他為星系創建的分類系統, 稱為哈勃序列。

哈勃太空望遠鏡 (Hubble's Space Telescope) (Fig-2) 在1990年4月被送入離地面340英里的地球軌道，以17000英里時速繞着地球轉。這張「創世之柱」(Pillars of Creation) 相片, 正是它的傑作之一。

哈勃太空望遠鏡剛要開始操作時, 就出了一亇大皮漏。主鏡片焦聚有誤差, 無法对焦。1993年, 不得不請太空人上去將它換下來。修理完後它的对焦精準度提升到0.05弧秒, 換句話說, 這精準度據說從馬里蘭家後院可以看到東京某家花園的螢火虫!

自1993年以來前後歷經5次維修, 最後一次是在2009年。二十五年的運作服務, 哈伯望遠鏡將快退休, 計劃在2021年由詹姆士韋伯 (James Webb) 望遠鏡代替 (Fig-3)。

哈伯太空望遠鏡重大的贡献包括: 發現冥王星的兩個月亮(Nix & Hycha); 協助確定宇宙膨脹速度; 拍到暗物質立体图; 觀察星系和黑洞之间的引力關系; 進一步估算宇宙的年齡; 觀測太陽系外圍行星 (Outer Planets) 的氣候, 並發現許多系外行星(Exoplanets)…等等。。

自1610年加利略 (Galileo) 發明的望遠鏡, 將其從軍事上的應用, 轉到天文觀察應用, 從此打開了宇宙探索之門。以前肉眼看不見的, 如: 土星有環、木星有衛星、如雲霧狀的银河系…等, 如今全部都清楚地呈現在人們的眼前, 它帶动了人類歷史上的工業革命。

註: 美國太空總署(NASA), 在1990 ~ 2000年之間, 除了哈勃望遠鏡外还有其他三個主要的观测站。它们是: (1) Compton Gamma Ray觀测站 (Fig-4) ; (2) Chandra X- Ray觀測站 (Fig-5); (3) Spitzer 太空望遠鏡 (Fig-6)。