自人類走出地球以來,對宇宙的探索就從來沒有停止過。限于人類現在的科技,雖然我們的認知范圍已經不僅局限于小小的地球,但是人類至今踏足宇宙之外最遠的地球也只是月球。不過這并沒有影響人類在宇宙中的視野,天文望遠鏡讓我們看到了宇宙中更遠的地方,毫不夸張的說,沒有天文望遠鏡的誕生和發展,就沒有現在的天文學。
1609年,意大利科學家伽利略制作了世界上第一臺天文望遠鏡,他用這臺放大率只有32倍的小型望遠鏡觀測到了月球的隕石坑、太陽黑子、土星環、木星及其四顆衛星,銀河系實際上是有許多恒星星系共同構成的。從此,天文學進入了望遠鏡時代,伽利略也被稱為“天文望遠鏡之父”。
事實上,早在幾千年前的中國古代,“渾儀”就是中國古代天文家觀測天體的工具。不同的是,渾儀采用的并不是鏡片,而是用窺管來代替。當然,在觀測范圍和精確度上,中國古代渾儀遠遠比不上伽利略的天文望遠鏡,在望遠鏡傳入中國后,中國的天文學家用它來觀測日食和月食,并將這些珍貴的數據都記錄下來了。
到了現在,天文望遠鏡已經不再像400年前那樣簡單,衍生出了更多的類別,就比如折射式望遠鏡、空間望遠鏡、波段望遠鏡、大型光學望遠鏡等等。2016年,由我國主導建設的500米口徑球面射電望遠鏡在貴州省黔南布依族苗族自治州平塘縣落成啟用。這是全世界最大最大單口徑、最靈敏的射電望遠鏡,其綜合性能是著名的射電望遠鏡阿雷西博的十倍,也被稱為“中國天眼”。
理論上來說,現在的宇宙是在138億年前的宇宙大爆炸中形成的,我們可觀測到的宇宙最遠距離也就是大爆炸以后光輻射到的最遠距離120~150億光年。下面我們就來看看,從天王望遠鏡里,人類眼中的宇宙是什么樣子。
木星
木星是太陽系里最大的行星,無論是它的質量還是體積都超過了目前太陽系里的所有行星。木星的質量是地球質量的300多倍,比太陽系里其他行星質量的總和還要多2.5倍,體積更是可以裝下1300多個地球。盡管木星的質量和體積都非常龐大,但是它自轉的周期卻不慢,木星上的一天只相當于地球上的10個小時。
太陽
雖然木星是太陽系里最大的行星,但是和太陽這顆恒星相比就有些不夠看了。太陽的體積是木星的1000多倍,如果太陽和地球同時出現在地圖上,我們甚至都找不到地球在哪里。用天文望遠鏡直接觀測太陽是一件很危險的事,我們平時用肉眼觀察太陽都會覺得刺眼,如果通過天文望遠鏡這種高聚光的設備直接觀測太陽,后果真的難以想象。
天狼星
當天狼星出現時,原本巨大的太陽也會變得“袖珍”起來,畢竟它的直接接近太陽的兩倍。天狼星也被稱為大犬座 α 星,是除太陽外全天中最亮的一顆恒星。中國古人早就已經注意到了這顆亮星,并將之稱為“狼星”。在古代,天狼星是異族的象征,古人在天狼星的東南方設立了一把射天狼的彎弓,于是就有了“西北望,射天狼”的名句。
盾牌座UY
盾牌座 UY 是一顆紅超巨星,它是到目前為止人類在宇宙中發現的最大天體。盾牌座 UY足足可以裝下1.8 × 109個太陽,即約 2.34 × 1015 個地球,可想而知它大到了什么程度。盡管盾牌座 UY的廣度也非常高,但是我們無法在星空中用肉眼看到這顆恒星,只能用望遠鏡才能看到。
黑洞
黑洞,顧名思義就是連光線都無法從其視界逃脫的天體。其實宇宙中的黑洞我們并不能直接觀測,只能用間接的方式找到它們的存在。就比如我們可以借由物體被吸入黑洞前,觀察到因為受到黑洞引力加速產生的x射線和γ射線。2019年,人類拍攝到的首張黑洞照片面世,這是一個位于室女座巨橢圓星系M87的中心的巨型黑洞,它的核心區域存在一個陰影,周圍還環繞著一個新月狀光環。
看完這些圖片是不是覺得我們的地球太過渺小?事實地球如此,宇宙中的天體數量多到我們難以預計,地球確實是其中一顆微不足道的行星。但正是這樣一顆微不足道的星球,卻誕生了已知宇宙中唯一的生命,不得不說一件神奇的事情。