臺北市立天文科學教育館

哈伯太空望遠鏡最近拍攝了一張編號M76俗稱小啞鈴星雲的行星狀星雲「紀念照」。慶祝哈伯自1990年4月24日升空以來運行了34週年。近年來哈伯每週年都會選一個目標拍一張紀念照。

小啞鈴星雲位於英仙座，距離我們約3,400光年。行星狀星雲是由一顆恆星死亡時的紅巨星噴發出的發光氣體殼層逐漸擴展而成。該恆星的中心最終會坍縮成一顆超高密度和高溫的白矮星。行星狀星雲與行星無關，只是因為18世紀時使用小望遠鏡觀察到這類天體的天文學家認為它們類似行星。M76由環狀結構組成，從側邊觀察，中央有條狀結構，以及環的兩側各有兩個葉狀結構。這是因為在恆星燃燒殆盡之前，它噴發出一個由氣體和塵埃組成的環。這個環可能是由曾經有一顆伴星的恆星的影響而被雕塑而成。被死亡恆星拋出的物質在伴星軌道的平面上形成了一個厚厚的塵埃和氣體盤，從側邊看過去即為中央的條狀結構。在哈伯拍攝的照片中看不到假設的伴星，它可能被中心恆星吞噬了。然而這個厚厚的塵埃和氣體盤就是伴星被吞噬的證據。由於盤中的擠壓作用，熱氣體沿著與盤垂直的恆星旋轉軸線逸出，形成葉狀結構。葉狀結構被來自垂死恆星颶風般的物質流推動，在太空中以每小時兩百萬公里的速度穿梭。這股洶湧的「恆星風」正在撞擊先前已拋出且已變冷且移動速度較慢的氣體，導致我們看到一層層疊加起來的結構，照片中紅色來自氮元素，藍色來自氧元素。整個小啞鈴星雲將在約15,000年內消失，最終只剩下中心的白矮星繼續冷卻。與我們的太陽系已經存在46億年相比，整個星雲在宇宙時間尺度上只是一個瞬間。

圖說：哈伯太空望遠鏡拍攝的M76俗稱小啞鈴星雲的行星狀星雲「紀念照」。

自1990年發射以來，哈伯已對超過53,000個天文物體進行了160萬次觀測。截至目前，哈伯太空望遠鏡處理過的數據存檔已經達到184TB。這些數據已經準備好供全球的天文學家進行研究和分析。目前已有44,000篇科學論文從哈伯的觀測中發表，這是NASA歷史上科學上產出最豐富的太空任務。天文學家對哈伯的需求非常高，目前成功申請到哈伯觀測的比例只有六分之一。

很多哈伯的發現都是令人驚奇意外的，例如超大質量黑洞、外行星的大氣層、暗物質引起的引力透鏡效應、暗能量的存在，以及星系的多樣性。哈伯將繼續在這些領域進行研究，並利用其獨特的紫外線能力進行研究，如太陽系物理、超新星爆發、系外行星大氣成分，以及星系的動態變化。有些人可能會認為，美國太空總署的詹姆斯·韋伯太空望遠鏡是哈伯的繼任者，但實際上韋伯太空望遠鏡設計為與哈伯相輔相成，而不是替代品。哈伯的強項在於紫外線及可見光，而韋伯望遠鏡則專注於紅外線觀測宇宙。這兩個太空望遠鏡的結合波長覆蓋範圍擴展了原本研各自究的領域，未來的韋伯研究將會利用與哈伯的協同機會，研究例如原恆星盤、系外行星、不尋常的超新星、星系核心和遙遠宇宙的化學成分。

哈伯太空望遠鏡已經運行了三十多年，並將持續進行開創性的研究，拓展我們對宇宙的理解。哈伯之所以能夠在長達34年的時間內一直拍攝出這些精彩的照片，不僅是因為望遠鏡本身設計優秀，更是因為在這三十多年間，哈伯實際上經歷了四次「進化」，每一次都讓它變得更加強大。究竟哈伯經歷了哪些重大的升級，這些升級背後又隱藏著哪些戲劇性的故事呢？推薦大家前往查閱Easy天文地科小站的《哈伯升級三部曲》圖文集。

首部曲：https://hchsastronomy.blogspot.com/2020/07/hubble-30.html

二部曲：https://hchsastronomy.blogspot.com/2020/07/hubble-30_11.html

三部曲：https://hchsastronomy.blogspot.com/2020/07/hubble-30_49.html

（編輯／段皓元）

資料來源：Hubble Space Telescope