那些創(chuàng)造了天文學(xué)歷史的底片

1、那些創(chuàng)造了天文學(xué)歷史的底片那些創(chuàng)造了天文學(xué)歷史的底片1908年圣誕節(jié)的早晨，黎明還未觸及威爾遜山下綿延1700多千米的洛杉磯，喬治威利斯里奇正在捕捉任何人都沒有見過的獵戶座大星云最壯觀的景象。將近4小時，他一直站在宏大的鋼鐵邊框的望遠(yuǎn)鏡底部，在望遠(yuǎn)鏡追蹤從夜空中經(jīng)過的星云的時候，對它進(jìn)展著細(xì)微的調(diào)整。這是里奇參與設(shè)計(jì)和建造的直徑152.4厘米的反射式望遠(yuǎn)鏡，當(dāng)時世界上規(guī)模最大、功能最強(qiáng)的望遠(yuǎn)鏡。它宏大的曲形鏡面搜集來自星云的光線，入射的光子緩慢地將差不多iPad大小的照相玻璃底片上的感光乳劑曝光。之后，一名助理制作了負(fù)片，并將其標(biāo)記為Ri-0里奇那臺代表當(dāng)時最先進(jìn)技術(shù)程度的望遠(yuǎn)鏡拍攝的首個科學(xué)

2、圖片。今天，Ri-0是加州帕薩迪納卡耐基天文臺主辦公室內(nèi)存檔的20萬張?zhí)煳膶W(xué)底片之一。這些底片的拍攝日期在1892年到20世紀(jì)90年代早期，使用包括威爾遜山、帕洛馬山圣迭戈附近、拉斯坎帕納斯位于智利、肯伍德位于芝加哥天文臺的望遠(yuǎn)鏡，底片的尺寸范圍從1平方厘米到臺式電腦屏幕大校這一系列藏品的規(guī)模在美國屬第二，包含了20世紀(jì)最重要的一些天文觀測。正是這些圖片，激發(fā)了埃德溫哈勃對膨脹宇宙的領(lǐng)悟，引導(dǎo)喬治埃勒里海耳發(fā)現(xiàn)了太陽磁場，為恒星和星系形成的理論提供了觀測根底，也為人類與太空的故事譜寫了新的篇章。以下是其中一些最著名、最令人震撼的照片。太陽磁場1908年年初，太陽天文學(xué)家、望遠(yuǎn)鏡工程師喬治埃勒里

3、海耳開場擺弄專門對紅色長光波敏感的照相底片。他尤其喜歡在被稱為H-阿爾法的紅色波長處觀測太陽，該波長的光線是恒星大氣層的重要特征。他花了一個月的時間來完善這項(xiàng)技術(shù)。1908年，他得到了第一張?zhí)柎艌龅拿魑鷪D像，顯示了圍繞太陽黑子的奇怪旋渦，海耳把它們稱為譜斑。雖然他錯誤地假設(shè)譜斑是充滿旋轉(zhuǎn)電子的氣體龍卷風(fēng)，但這項(xiàng)發(fā)現(xiàn)還是使他得出了正確的結(jié)論，即太陽可以產(chǎn)生磁常海耳開場通過可以將光線別離成頻譜的光譜儀尋找太陽磁場存在的直接證據(jù)，這些光譜通過一系列垂直的線條來表示。為了將這些線條展開到可以讓他明晰地看見細(xì)節(jié)，海耳把一臺9米的光譜儀放在威爾遜山152.4厘米太陽望遠(yuǎn)鏡下方的混凝土井里。他用43厘米長

4、的玻璃底片來捕捉投射的光譜，就像那張可能是由他本人制作的底片一樣。當(dāng)對太陽外表光譜線和太陽黑子的光譜線進(jìn)展比擬時，他發(fā)現(xiàn)太陽黑子在對光進(jìn)展極化的同時，將其中一些線條分裂成了假設(shè)干條。在太陽光譜的底片中，被分裂的線條被標(biāo)注為K和H。這種分裂叫作塞曼效應(yīng)，為地球之外存在磁場提供了第一個確切的證據(jù)。哈勃有名的VAR！啟示1923年秋季的一個夜晚，埃德溫哈勃對當(dāng)時叫作仙女座星云的天體進(jìn)展了45分鐘曝光。當(dāng)時，天文學(xué)家在爭論他們通過望遠(yuǎn)鏡看到的這個螺旋狀的斑點(diǎn)或者叫作星云，是在我們銀河系內(nèi)的小型星團(tuán)，還是遠(yuǎn)處大很多的宇宙島嶼。哈勃希望可以徹底平定這場爭論。當(dāng)他拿到底片的時候，以為自己看到了一個處在仙女座

5、外圍一條旋臂上的新星，或者叫作星體爆炸。他將小黑點(diǎn)標(biāo)為N。但是當(dāng)他將這張底片與其他不同日期拍攝的照片做比擬的時候，意識到這顆星實(shí)際上是造父變星，一種產(chǎn)生有規(guī)律亮度變化的恒星。通過測量它相對于其他變星的周期和光度，哈勃計(jì)算出了它的間隔 ，因此證實(shí)仙女座是銀河系之外很遠(yuǎn)地方的一個巨型恒星系統(tǒng)。在沖動中，哈勃劃掉了N，并在其位置上寫下了VAR為了尋找更多造父變星來證實(shí)他最初的發(fā)現(xiàn)，哈勃拍攝了數(shù)十張仙女座的底片。與他所處時代的很多天文學(xué)家一樣，他給這些底片加上了彩色的注釋，用圓圈和箭頭標(biāo)識出候選的造父變星、參照恒星，以及其他值得注意的天體。他給每一個經(jīng)過確認(rèn)的造父變星寫了編號，通常后面帶一個感慨號，就

6、好似他在抑制內(nèi)心的沖動。在那張1924年拍攝的底片的數(shù)字翻印版中，你可以在左下角看到標(biāo)注V4！我的上帝，全是恒星！雖然哈勃證實(shí)了仙女座是一個宏大的星系，很可能充滿了上百億顆恒星，天文學(xué)家卻花了將近20年才最終解析出它高密度中心區(qū)域的恒星。第一張照片拍攝在一張17厘米的底片上，它是在非同尋常的情況下產(chǎn)生的。1943年，在第二次世界大戰(zhàn)的高潮時期，天文學(xué)家沃爾特巴德在威爾遜山工作。作為一名德國籍公民，巴德被制止參與戰(zhàn)爭任務(wù)，因此他晚上有時間凝視洛杉磯上方的星空。而此時因?yàn)閼?zhàn)時燈火管制，這片天空暗得令人欣喜。一天晚上，他將天文臺那架254厘米望遠(yuǎn)鏡對準(zhǔn)了仙女座，第一次捕捉到了星系中央單獨(dú)的恒星。這張

7、照片為巴德將恒星分為兩類奠定了根底：占據(jù)著星系旋臂的年輕熾熱的恒星，以及位于星系中央年老冷卻的恒星。在60多年之后，這張照片仍然令人震驚。美國航空航天局天文學(xué)家簡瑞格比2022年拜訪卡耐基天文臺的時候，在小型放大鏡下觀察了這張底片，驚呼道：我的上帝，全是恒星！奇怪星系里的超新星剛剛離世的天文學(xué)家霍爾頓阿爾普最著名的成就是他1966年出版的?罕見星系圖冊?，他為這本圖冊拍攝了數(shù)百張具有奇怪形狀和行為的本文由論文聯(lián)盟.Ll.搜集整理星系照片，其中就包括斯特藩五重星系遠(yuǎn)在3億光年之外、處于劇烈碰撞中的5個親密互動的星系。圖冊在圣迭戈帕洛馬天文臺發(fā)表5年后，在一張新拍攝的卓越照片中，他鑒定出了一顆超新星右頁左上圖中標(biāo)注為SN，爆炸于一個月之前。這張底片上其他箭頭指向的是參照恒星，阿爾普用來計(jì)算該超新星在太空中的坐標(biāo)。在一張拍攝于1964年較早期的照片中右頁左上圖，這顆閃耀的爆炸體顯然消失了。一次徹底的星系調(diào)查20世紀(jì)70年代末期和80年代早期，哈勃曾經(jīng)的助手艾倫桑德奇及其合作者對處女座星系團(tuán)進(jìn)展了一次徹底調(diào)查。處女座星系團(tuán)組成包括我