哈勃超深空是一張外太空照片,那麼這個照片的範圍到底有多寬?

愛德文·哈勃 宇宙 天文 歷史 月球 天文在線 2019-06-11

問:我認為哈勃超深場照片真是令人驚歎......星系和恆星的隱含數字令人難以置信,因此以下是我的問題。

據說HUDF的場地約為滿月直徑的1/10。 為了將可能性放在一個可能更容易理解的數字的視角中,有多少照片的尺寸(月球直徑的1/10)可以覆蓋整個天空範圍?

哈勃超深空是一張外太空照片,那麼這個照片的範圍到底有多寬?


圖解:哈勃超深空內有不同年齡,大小,形狀及顏色的星系。當中最小最紅的100個星系在宇宙中只有8億年曆史時已存在,是人類以光學望遠鏡得到最深遠的影像。

答:這個問題的答案取決於天文學中的角大小。在天文學中,經常發生的是你正在看某個東西的圖片而你不知道它有多遠,所以你不能準確地說出它有多大。但是,你知道它看起來有多大。如果你測量從你的眼睛伸出的兩條線到你正在看的東西的兩條邊之間的角度,那就是物體的角大小。

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圖解:為哈勃空間望遠鏡裝上光學矯正鏡後,拍攝精度大大提升。這為拍攝遙遠星系打下了基礎。

角大小以度,弧分和弧秒為單位。我們大多數人習慣於以度為單位測量角度:一個圓有360度,三角形的內角加起來為180度等。弧分和弧秒只是較小的角度單位。一度有60個弧分,一個弧分有60個弧秒。

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圖解:由阿塔卡馬大型毫米波/亞毫米波陣列和哈勃空間望遠鏡所拍攝的深空圖像。

為了測量天空中某物的面積,我們使用平方度,平方弧分等。這些比我們習慣的普通“平方”單位(例如平方英寸或平方英里)更復雜。平方弧分必須考慮這樣一件事:當我們處理角度大小時,就好像所有東西都被投射到球體表面上一樣,因此會存在一定曲率。一個球體面積是41,253平方度,這相當於148,510,800平方弧分。

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圖解哈勃深空的細節顯示,宇宙的遙遠之處存在林林總總的星系,形狀、大小、顏色各異。

據太空望遠鏡科學研究所稱,哈勃超深空場的角度大小為11.5平方弧分。這意味著需要12,913,983個深場圖像才能覆蓋整個天空!

只是為了好玩,讓我們大致計算出可觀測宇宙中暗含的恆星數量:超深場圖像中有大約10,000個星系。如果我們假設每個星系都有100,000,000,000(1000億)顆恆星,那麼可見宇宙中的近似恆星數量絕對是驚人的:123,000,000,000,000,000,000

123個100萬的三次方!這是1230億個十億!


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圖解:哈勃超深空進一步體現了這一原則

我們很容易迷失在這些令人難以置信的數字中。它們是如此巨大,以至於人類的思想無法使它們合理化。但最至少,我們可以對我們所在宇宙有十分淺顯理解了。超深場向我們展示了宇宙有多大以及我們都是多麼渺小而脆弱。

哈勃望遠鏡看到宇宙中最怪異的星系

太空望遠鏡科學研究所的天文學家今天揭開了人類可見宇宙最深的圖像。 被稱為哈勃超深場(HUDF)的百萬秒長曝光揭示了所謂的“黑暗時代”中出現的第一個星系,即大爆炸後不久,第一批恆星重新開始加熱寒冷、黑暗的宇宙的時間。 這個新圖像會讓我們對很久以前重新加熱宇宙的事物性質有新的見解。


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圖解:哈勃南天深空

這個歷史性的新視野實際上是哈勃望遠鏡高級巡天相機(ACS)和近紅外相機和多物體光譜儀(NICMOS)拍攝的兩個獨立圖像。 這兩幅圖像都顯示了十分微弱的星系,這些星系太微弱,以至無法通過地面望遠鏡觀察到,在哈勃望遠鏡上看到的那些十分久遠的星體,稱為哈勃深場(HDF),於1995年和1998年拍攝。

參考資料

1.WJ百科全書

2.天文學名詞

3. curious-Ryan Anderson

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