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@科学研究史上的一项技术奇迹之哈勃望远镜

@科学研究史上的一项技术奇迹之哈勃望远镜
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自1990年4月24日哈勃太空望远镜升空的30年来 ， 哈勃望远镜的观测发现无论从行星学或是到宇宙学几乎都让所有天文学研究领域经历了一场革命 。迄今为止 ， 这架望远镜共拍摄了3万多幅天体照片以及超过57万幅的其他照片 。帮助天文学家解决了许多天文学上的疑难问题 ， 使得人类对天文学有了更多的深入了解 。
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哈勃望远镜的重大发现
1.宇宙的年龄
在哈勃望远镜发射升空前 ， 天文学家一直用确定宇宙膨胀率的方式测定宇宙年龄 。膨胀率这个值被称之为“哈勃常数” 。由于哈勃常数具有很高的不确定性 ， 天文学家最后计算出的宇宙年龄并不精确 。哈勃望远镜的其中一项重任就是帮助天文学家测定宇宙的准确年龄 。哈勃望远镜通过计算数十颗被称之为“造父变星”的脉动变星亮度 ， 帮助天文学家完成了测定宇宙年龄的目标 。由于脉动变星的亮度是太阳的1000倍 。在得出它们的亮度之后 ， 天文学家又计算出这些恒星与地球之间的距离 。通过这种研究以及其他相关分析 ， 天文学家确定了更为精确的哈勃常数以及宇宙年龄 ， 宇宙年龄应该在137.5亿年左右 。
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2.暗能量与宇宙加速
天文学家通过哈勃望远镜观测爆炸恒星发出的光线 ， 发现了暗能量 。这种能量充斥着宇宙各个角落 。暗能量是一种神秘的能量形态 ， 能够产生与引力相反的排斥力 。此外 ， 哈勃望远镜还发现了能够证明暗能量数十亿年来一直与引力“拔河”的证据 。在暗能量的影响下 ， 星系之间不断提高速度彼此远离对方 ， 进而让宇宙不断加速膨胀 。暗能量在宇宙能量中的比重占到70%左右 ， 但对于这种神秘能量 ， 天文学家几乎一所所知 。希望以后能够在揭示暗能量本质的道路上再向前迈进一步 。
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3.星系处于不断成长状态
通过哈勃望远镜对外层空间的不断观测 ， 表明宇宙在很久以前就已经发生了变化 ， 这一发现证明 ， 星系随着时间流逝会通过与其他星系合并的方式生长 ， 最终成长为我们现在所看到的巨大星系 。借助于包括“哈勃深场”和“哈勃超深场”在内的一系列独特观测设备 ， 天文学家发现大的星系是在漫长的岁月变迁中由体积更小的星系碰撞合并后形成 ， 而且每个星系的形状也不规则 。
通过哈勃望远镜对星系稠密的中心区域进行探测 ， 提供出了几乎所有超大星系中心地带都含有超大质量黑洞的决定性证据 。由于黑洞的引力巨大 ， 以致能吞噬所有靠近的物质 。这些诡异的现象由于无法直接观测 ， 天文学家也无法给出光线究竟能不能逃出黑洞的魔爪 ， 但能证明宇宙中存在着超大质量的黑洞 。
哈勃望远镜对三十多个星系的研究表明 ， 星系和黑洞之间是存在密切的联系 。研究发现 ， 黑洞质量大小取决于其寄主星系核球的质量 。核球越大 ， 黑洞的质量也越大 。这种亲密关系意味着 ， 黑洞可能随其寄主星系的演变 ， 以隐藏于那些星系核心内的气体和恒星为食 。
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