天文在线：宇宙科学机器的发展之路，哈勃空间望远镜三十年( 三 )
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猎犬座中的旋涡星系M106帮助我们确定了哈勃常数 。 围绕其中心超大质量黑洞旋转的水脉泽产生了旋涡距离 ， 利用哈勃望远镜进行工作的科学家们得以用这个距离来帮助校准银河系中的造父变星 。
NASA/ESA/哈勃遗产团队(STScI/AURA)/R.Gendler(哈勃遗产团队)
望远镜锐利的眼睛已经漫游了整片大麦哲伦星云(LMC) 。 对蜘蛛星云——宇宙中已知最大的恒星形成区的调查研究——解开了一个有关蜘蛛星云中心星系团的长期谜团 。 这个星系团的核心 ， 被称为R136a ， 它似乎是一颗重达1000倍甚至更多倍于太阳质量的恒星 ， 远远大于天体物理学家所认为可能具有的大小 。 但是哈勃望远镜将星系团的稠密云核分解成几个较小的恒星 。 尽管许多恒星的质量超过了100个太阳质量之和 ， 这使得它们成为已知最重的恒星俱乐部中的一员 ， 但它们不再违反物理定律 。 哈勃望远镜的LMC观测结果显示 ， 此望远镜可以凭借同样的细节观察到以前只有在银河系才可能做到的观察邻近星系中的物体 。
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黑洞几乎无处不在
当哈勃望远镜窥探到更深邃的宇宙之时 ， 它获得了一个又一个新的发现 。 可能没有什么比确认黑洞的存在更能激发公众的想象力了 ， 黑洞在星系的演化过程中发挥着至关重要的作用 。 这一标志性的成就出现在19世纪90年代 ， 当时哈勃望远镜探测到有两个位于室女座星系团附近最大的星系——M84和M87星系 ， 这一由数千个星系的集合体距离地球约5000万光年 。 科学家们用光谱仪去检测这些星系核心的气体快速运动之时 ， 天文望远镜上显示在每个星系的中心都潜伏着一个特大质量的黑洞 ， 尽管早期的观测暗示黑洞可能存在于一些星系中 ， 但哈勃望远镜为此提供了铁证 。
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和银河系一样 ， 位于波江座内的NGC1300是一个跨度超过10万光年的棒旋星系 ， 在这样的星系中 ， 旋臂从一个充满恒星的棒旋星系的末端向外缠绕 。
美国宇航局/欧洲空间局/哈勃遗产小组（空间望远镜研究所/大学天文研究联合组织）
但更重要的是 ， 哈勃发现特大质量的黑洞很常见 。 基本上每个星系都拥有密集的球状恒星突起 ， 围绕恒星的中心承载着黑洞 ， 这些黑洞的大小从矮行星系的10万个太阳质量到最大宇宙岛屿的几十亿个太阳质量不等 。 哈勃还发现 ， 黑洞与其宿主星系有着密切的联系：恒星膨胀和黑洞质量是同步增长的 。 当然 ， 哈勃并没有把目光局限在星系的中心 ， 他经常去探测附近星系中被称为造父变星的单个恒星 ， 以此来确定宇宙的膨胀率 。 这个膨胀率在宇宙学中起着基础性的作用 ， 是以它的发现者——美国天文学家埃德温·哈勃（EdwinHubble）的名字命名的 ， 并且还以他命名了太空望远镜 。
造父变星在宇宙距离阶梯上起着关键的作用 ， 因为它们的脉动周期随其本征光度的变化而变化 。 观察一个变星在天空中出现的亮度 ， 你就可以计算出它距离地球有多远 ， 然后测量它的宿主星系从地球的退行速度 ， 你就得到了膨胀率 。 哈勃30年的观测表明 ， 膨胀率为每秒73公里每兆秒差距（1兆秒差距等于326万光年） 。 奇怪的是 ， 由欧洲空间局普朗克卫星的测量值为67 ， 而科学家们至今还未找到缩小这一差距的方法 。 （见2019年6月出版的《宇宙学核心的张力》）
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潮汐引力已经将相互作用的螺旋星系推出 。 双鼠星系每16亿年靠近一次 ， 而现在已经开始第二次轮回了 。 事实上 ， 它们将逐渐合并成一个椭圆星系 。
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