以星系M100的图像对比纪念哈勃首次维护任务25周年

[ 录入者:gohomeman1 | 时间:2019-01-01 21:26:45 | 作者:gohomeman1译 | 来源:哈勃官网 | 浏览:729次 ]

原文标题:Celebratory Galaxy Photo Honors 25th Anniversary of NASA's First Hubble Servicing Mission

原文作者:Ray Villard

副标题:Portrait of Spiral Galaxy M100 Demonstrated Hubble's Optical Repair

来自:哈勃官网; 发表时间:2018.12.4

翻译:gohomeman1  审校:数星星的猫(编译版权所有,未经许可请勿转载)

2018.12.4:在过去的28年中,哈勃望远镜已经在太空中拍摄了宇宙中远近无数星系的美丽倩影,不过其中有一个星系,在哈勃历史中占据着特殊的地位,它就是离我们有5500万光年之遥的M100。在哈勃发射升空后,科学家很快就发现其主镜存在瑕疵,于是美国宇航局(NASA)决定在1993年进行一次太空穿梭任务,纠正哈勃模糊的视力(当时正是美帝的航天飞机大显身手的年代,译注)。为此,NASA选定了几个天体目标,作为主镜光学矫正效果的示范。壮观的大型旋涡星系M100,看起来正好是个理想的目标,因为它的核心区恰好能占满哈勃单幅图像的视场。当然为了显示对比效果,这需要在哈勃维护前先拍摄一个近视眼状态的图像。第一代广域行星相机(WFC1)作为倒霉蛋被选中(它很快就要在维护任务中被带回地球),先拍摄了一个模糊图像(WFC1表示太冤了,图像不清晰那是主镜的原因,又不是我WFC1不行)。宇航员从地球带来了自带矫正镜的第二代广域行星相机(WFPC2),将在1993.12替换WFC1。在接下来的几次哈勃维护任务中,新的仪器继续拍摄M100,而获得的图像也更加清晰通透。这些对比图彰显哈勃重新恢复了锐利的视力,她拍摄的壮丽画卷,把广袤宇宙震撼性地展示在每一个观天者的眼中。感谢这一次次的哈勃维护任务,哈勃的能力历久弥新,日见成长。为了纪念哈勃首次维护任务圆满实施25周年,我们把哈勃对同一个天区的不同拍摄图像进行了对比。左图由WFPC1摄于1993.11,恰在哈勃首次维护之前;右图由最新的第三代广域相机(WFC3)摄于2009.11,就在哈勃最后一次(第5次)维护后的校准阶段。

哈勃拍摄的M100对比图。版权:NASA,ESA,下同。大图:46.4MB

下面这张图是更多的时候我们见到的比较图,最初的图像只有左边和中间的,现在最新的添加了右边的图像,它们分别由WFPC1、WFPC2、WFC3拍摄,拍摄年份已经显示在图像中。让我们后面分别看看单独的M100的核心图像对比。

哈勃不同的拍摄仪器拍摄的M100核心对比图,其中WFPC2摄于1994.1。

下面是第一代的广域行星相机WFPC1(以下的文字基本都是译者的背景解说),当时哈勃的主镜号称采用最先进的数字研磨技术,但是用于测量研磨精度的设备本身却有测量偏差,而且这个测量偏差居然未被发现。大型机构的官僚性,全球都一样。相反,柯达采用模拟技术研磨的备用镜却毫无瑕疵,但是这个没问题的主镜到现在还是在地球表面上。然而,就是这个有问题的主镜,其成像效果,事实上仍旧比当年地面的最好望远镜还好。

接下去是第二代广域行星相机WFPC2,它安装了专门的矫正镜组,以抵消主镜的瑕疵。结果图像完全达到了哈勃的设计精度,“拯救了哈勃”,不再是被人诟病的“大白象”了。下面这张图就是1994年公布的对比图,从此以后哈勃开始了一系列的宇宙探索,颠覆了我们的许多天文常识。

2009年的第5次哈勃维护任务,是否要进行还曾经多次反复。当时美国的经济刚刚遭遇了金融危机,已经负担不起耗资巨大的航天飞机任务,但最后还是决定进行冒险的一搏(哈勃轨道明显高于国际空间站,一旦出问题,很难去救援)。全新的第三代广域相机WFC3是WFPC1的改进型,技术进步使得它能同时在紫外/光学通道和红外通道成像,而且成像精度明显高于WFPC2(还更轻、更加稳定长寿),在光学通道基本与高级巡天相机ACS差不多,但效率高1倍。

M100是巨型旋涡星系,与我们的银河系和仙女座大星系是同一类的。它离我们约5500万光年,位于天球的后发座,是室女座星系团的成员之一。下面这张全景图是WFC3的紫外/光学通道(UVIS)拍摄,图像视场2.7角分,对应约4.3万光年的边长(图中央下方的红色亮点是前景恒星,在它正下方天区恰好爆发过SN 2006X超新星,译注)。图像的中心坐标:赤经 12°22′54.94″,赤纬 15时49分19.49秒。所有的图像都采用自然配色,对应的配色如下:

439nm(纳米)和475nm的蓝光,蓝;555nm的黄绿光,绿;702nm、775nm的红光,红。

上述三幅图像的拍摄时间和滤光通道如下:

WFPC1:1993.11-12,439nm、555nm、702nm;

WFPC2:1994.1,439nm、555nm、702nm;

WFC3:2009.11,475nm、555nm、775nm。

最后,给大家发一个第一次哈勃维护任务(SM1)时,维修结束航天飞机释放哈勃的照片,中间那个区域就是替换的WFPC2,当年的模块化设计给后续的维护、升级都留下的足够的空间。

Tags:哈勃 SM1 M100 旋涡星系

责任编辑:gohomeman1

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