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分享 網管 - 科學新知 | 2022-10-20 | 點閱數: 101

 臺北市立天文科學教育館  2022-10-20 訊

韋伯太空望遠鏡拍了這張著名的「創生之柱」照片,呈現出這個著名的恆星形成區前所未見的細節,也是致敬哈伯望遠鏡在 27 年前的知名作品。除了顯示太空望遠鏡的世代交替之外,也展現出韋伯太空望遠鏡能提供的完全嶄新的、性能強悍的天文觀測能力。

 

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圖說:韋伯太空望遠鏡以近紅外光拍攝的老鷹星雲中心部位,其中包含大量新誕生的恆星,而彷彿金色海潮般的星際雲氣是新生恆星發出的噴流與星際間的塵埃與氣體交互作用而產生。圖片來源

 

著名創生之柱是得名於此位置是新生恆星在密集的氣體和塵埃雲中形成之區域。在 1995 年時,哈伯太空望遠鏡拍攝了第一代的「創生之柱」,其實就是 M16 老鷹星雲的中心區域影像。這是人們首次得以見識到此區域的超高解析力影像,在影像中我們可以看到許多氣體瀰漫在中央明顯的三根相對不透光的塵埃柱中,而在塵埃柱的邊緣,又可以看到許多極為細緻的小結構,以及漂浮在四周的包克球( Bok globule )。包克球是小型、獨立的暗星雲,通常只有 1 光年的大小,質量也在太陽質量的百倍以下,天文學家認為包克球就像是「星繭」,是獨立恆星或小型星團的前身。哈伯因為其在可見光的超高解析力,帶領人們首次得以觀察這些恆星形成區的細節。

 

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圖說:哈伯太空望遠鏡在 1995 年拍攝的初版「創生之柱」與 2014 年更新版的比較圖。在維修後更換的新相機提供了更廣的視野和靈敏度更高的相機,使星雲中的細節得以展現出來。圖片來源

 

韋伯太空望遠鏡在 2021 年底發射、 2022 年開始運作後,是當今世上最大型的太空望遠鏡。憑藉著 6.5 公尺主鏡所帶來的超高解析力和集光力,再配合高敏感度的偵測器,在紅外線波段能看到前所未有的細節。由於主鏡為 18 片六角形的鏡面所拼合而成,韋伯所拍攝的明亮恆星都會有六條星芒產生,跟哈伯望遠鏡因為十字形鏡片支架所產生的十字星芒明顯不同,成為韋伯明顯的特色。

 

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圖說:哈伯太空望遠和韋伯太空望遠鏡拍攝的「創生之柱」比較圖,可以明顯發現韋伯望遠鏡拍攝到更多埋藏在星雲中的新生恆星。圖片來源

 

在韋伯太空望遠鏡的影像中很明顯恆星數量多過於哈伯先前的影像,這是由於觀測波長不同的關係。韋伯的近紅外相機( NIRCam )工作的波長在 0.6 到 5 微米之間,從可見光的深紅色一直延伸到紅外線波段,較長的波長有利於穿透星際間的塵埃,因此在此波段中可以看見原本在哈伯影像中不透明的「柱」裡面的眾多新生恆星。紅外線相機可以穿透塵埃與星雲,提供這個恆星形成區一個全新的觀看視野。

 

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圖說:業餘天文同好使用天文望遠鏡所拍攝的 M16 老鷹星雲,可以在星雲的最中央找到創生之柱渺小的身影。作為比較,可顯現出太空望遠鏡提供的驚人解析力和放大能力。

 

M16 老鷹星雲是一個巨大的恆星形成區,距離地球大約 6,500 光年外。它的位置在巨蛇座,可以在夏季銀河裡面用天文望遠鏡發現它的蹤影。在業餘天文同好中,也是一個大家很感興趣、喜歡拍攝的目標。在影像中 M16 老鷹星雲呈現出紫紅色的樣貌,這是由於氫的發射譜線所造成的。哈伯望遠鏡雖然也是在可見光波段拍攝,但為了突顯星雲中各種不同元素的的成份比例,因此使用特殊濾鏡拍攝合成。這種特殊的方式合成的影像被天文攝影愛好者稱為哈伯色版( Hubble Palette ),關於色彩合成的方式,也可以參考哈伯太空望遠鏡的官方介紹 得到更多資訊。(編輯/謝翔宇)

 

資料來源:NASA