“时钟倒拨的奇妙旅行”——从哈勃望远镜能看到什么说起 [复制链接]

第7版(国际专页)
专栏：国际科技

　　“时钟倒拨的奇妙旅行”
——从哈勃望远镜能看到什么说起
张允文
人类第一架太空望远镜——哈勃望远镜已于４月２２日由美国“发现”号航天飞机送上了离地球６１０公里的预定轨道。人们自然会问，用这架造价１５亿美元的仪器能观察到什么？根据最近一些美国天文学家的描述，有人作了如下的形象的概括：哈勃太空望远镜是一种光的运输工具，它让天文学家们对“几乎是‘时间的开端’进行一次时钟倒拨的奇妙旅行”。
探索宇宙的形成和发展，必须观察研究充斥于宇宙中的各种射线，或波长。由于大气层的限制，地球上的望远镜再先进也无法观察某些射线。太空望远镜则能观察到光线最微弱、最遥远的一些天体。它们的光是这些天体数十亿年之前发出的。
光从太阳传到地球需８分钟，因此人们看到的太阳是８分钟以前的样子。如果人们观察距地球１０亿光年远的星系发出的光，那是在时间上倒退回去观察１０亿年以前的星系。
美国的一些天文学家认为，太空望远镜将有助于观察十分奇特的类星体。１００多亿光年以前，当类星体发出的光开始其星系间的“旅行”时，银河系还只不过是宇宙中的尘埃和气体聚合而成的云团。类星体发出的光“旅行”了１００多亿年之后，这些尘埃和气体组成了上千亿个银河系的星体，包括太阳及其卫星在内。令人感慨不已的是，当这种光到达太阳系时，地球上的生命已进化到能把巨大的望远镜送上轨道以探测这种“旅行”了１００多亿年的光的阶段。
天文学家认为，类星体一直处于变化之中，而且很可能已不复存在。如果真如此，天文学家将看到的类星体的光已有了１００多亿年的历史。
按照宇宙大爆炸理论，太空望远镜可以观察到的光是大爆炸发生的顷刻射出的。宇宙的演变是在大爆炸后开始的，大约发生在１５０亿年以前。天文学家希望能看到各种星系开始形成的情况以了解银河系的形成过程。
哈勃太空望远镜是９０年代一系列天文望远镜送入地球轨道的第一架。美国宇航局计划还将进行３次类似的太空发射。
用天体物理学的语言来说，这些太空望远镜是用来观察可见的和不可见的辐射能源的仪器。宇宙中的辐射能源是“揭示宇宙历史的语言”。这些望远镜的作用是破译这些不同的语言，从而获得有关宇宙起源的信息。哈勃望远镜主要用于观察那些可见的紫外辐射线。
继哈勃之后，送入太空的第２架大型天文望远镜将是价值６亿多美元的伽马射线太空望远镜。预定于今年１１月用航天飞机送入太空轨道。这具望远镜比哈勃望远镜更大，重约１４吨多。伽马射线穿透力极强，不能直接观察到，但能用探测器加以记录和计量。观察和研究伽马线有助于揭示“宇宙的犯暴性”，因为伽马线是星体的互撞、崩溃的产物。
此外，研究宇宙中的Ｘ射线将有助于解开宇宙中的黑洞之谜。１９９７年将发射探测Ｘ射线的太空望远镜。近期内尚有两次发射。预计哥伦比亚号航天飞机即将把研究Ｘ射线紫外级的一组望远镜送上轨道。另外，一枚美国“三角翼２号”火箭也将把载有最大的Ｘ射线望远镜的欧洲卫星送入轨道，进行一系列天文实验，以解开宇宙形成之谜。
现在，哈勃望远镜已开始向地球发回被称为天文学上“里程碑”的清晰照片。我们期待着有更多的发现。