本文发表于《大众科学》的前博客网络,仅反映作者的观点,不一定代表《大众科学》的观点
帮自己一个忙。先别急着读这篇文章——首先,花点时间放大浏览我们星系的这幅令人难以置信的全景图,沉浸在这壮丽景象中:http://www.spitzer.caltech.edu/glimpse360/aladin。
好了,你回来了吗?现在我们可以谈谈科学了。你刚才看到的照片——实际上是由两百万张照片拼接而成的马赛克——展示了美国宇航局斯皮策太空望远镜观测到的银河系盘面的红外视图。为了创作这幅高分辨率、360度的银河系肖像,斯皮策望远镜耗费了4142小时(172天)的曝光时间,科学家表示,这张图像的200亿像素需要一个像玫瑰碗体育场那么大的广告牌才能展示出印刷照片。
这张图像是银河系中平面遗产中红外巡天特异项目(GLIMPSE)的成果,该项目旨在绘制我们星系中心平面的详尽地图,以帮助天文学家绘制其轮廓并了解我们的宇宙角落。“我们并不真正知道我们的星系有多大,”GLIMPSE 项目的联合负责人,威斯康星大学麦迪逊分校的天文学家爱德华·丘奇韦尔说道。“我们正试图确定边缘在哪里,并合理掌握我们星系中恒星群的范围。”
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除了令人赏心悦目之外,我们在 GLIMPSE 的图像中究竟看到了什么?粉红色的光漩涡是由强大的恒星照亮的气体和尘埃,而明亮的紫罗兰色和蓝色斑点是 GLIMPSE 编目的 2 亿颗独立恒星中的一部分。“所有这些明亮的斑块和气泡基本上都是围绕着产生大量辐射并向外喷射粒子的炽热恒星的区域,这些粒子撞击着恒星周围的环境气体,”丘奇韦尔说。
斯皮策的红外之眼提供了一种我们在可见光下永远无法获得的视野,可见光无法穿透布满我们星系的尘埃云。“中红外线几乎对星际尘埃是透明的,”丘奇韦尔说,“因此我们可以看到几乎整个星系。”
无论你往哪里看以及放大图像多远,你都会很难找到没有星星的空白空间。全景图中可见的星星数量令人难以置信,当你记住这些星星都只属于我们自己的银河系时,就更是如此。
天文学家使用 GLIMPSE 数据创建了迄今为止最精确的银河系中心大型棒状星系图。中心棒状结构——银河系核心中稠密的矩形恒星群——在旋涡星系中很常见,但并不统一,而在 GLIMPSE 红外数据出现之前,银河系中是否存在棒状结构尚不确定。“我们无可置疑地证明了它的存在,”丘奇韦尔说,“而且它本质上比人们早期假设的要大。”
即使是那些日复一日地使用 GLIMPSE 数据的科学家也表示,他们有时会被其数据集的美丽所震撼。“我们拍摄的第一张图像就让我惊叹不已,”丘奇韦尔说。“我惊叹于我们所居住的宇宙部分的复杂性。”