美国国家航空航天局新启动的广域红外巡天探测器(WISE)在几周前开启了它的“眼睛”,天文学家刚刚发布了它所拍摄的第一批壮丽图像。自去年 12 月发射以来,WISE 一直在巡视天空,在自转并绕地球运行时持续获取数据。之前已经发布了一些图像,但这些新图像经过了完整处理、科学校准,并且非常华丽。我**必须**从这张开始,因为它实在是太美了!瞧,这就是 C/2007 Q3 彗星,又名塞丁泉彗星:

天啊,这颗脏雪球太美了,一颗经典的彗星。这张照片拍摄于 2010 年 1 月 10 日,当时这颗彗星距离地球 3.4 亿公里(2 亿英里)。距离相当遥远,所以这张图像的细节令我印象深刻!它实际上是一张四色图像:蓝色是 3.6 微米(大约是人眼能看到的最红波长的 5 倍,远在红外范围),绿色是 4.6,橙色是 12,红色是 22 微米。由于物体的温度决定了它发出的光的种类,我们只需目测这张图片就可以估算出彗星的温度。它大部分是橙色的,这意味着彗星正在大量发出 12 微米的光。人体发出的红外光波长约为 7 到 14 微米,所以这意味着彗星发出红外光(因此被 WISE 在这张图像中看到)的部位的温度与人体的温度大致相同!好吧,从物理学角度来说;从人类角度来说,它相当冷,大约零下 40 摄氏度。现在它正远离内太阳系,远离太阳的温暖,会变得更冷。它冷却时也会变暗,再次变得不可见。WISE 有望观测到相当多的彗星,事实上几天前就发现了它的第一颗彗星。我不知道它会发现多少颗,它们都会这么漂亮吗……?让我们看看下一张 WISE 图像,它离我们更远:

认出那个星系了吗?如果你没有认出来,我不会责怪你,但那就是仙女座星系!它是离我们银河系最近的大型螺旋星系。它距离我们大约 290 万光年(估计值有所不同),在黑暗的地方肉眼可见。这张令人惊叹的照片真正突出了 WISE 的神奇之处:视场横跨 5 度,**相当于十个满月的宽度**。我曾经使用的哈勃相机在这张图像中几乎只能覆盖一个像素!请记住,这张图像完全是红外线。这里看起来是蓝色的,实际上是与我们习惯的相比更冷的东西:例如,古老的红巨星。颜色与彗星图像中的略有不同,但红色仍然是最冷的物质:尘埃。这些复杂的分子是在大质量恒星诞生和死亡时形成的。由于大质量恒星寿命不长,它们往往在诞生附近死亡,所以你会看到尘埃被限制在恒星形成发生的非常狭窄的区域。较轻的恒星(如太阳)寿命足够长,可以在数十亿年的时间里远离它们的“育儿所”,所以它们充满了星系盘(蓝色)。这就是为什么尘埃在这张图像中如此生动和清晰地定义。如果你仔细观察,你可以看到星系的左侧有点扭曲。这被称为翘曲,很可能是由附近另一个星系的经过,或者仙女座实际上吸收了一个星系造成的。主星系下方模糊的斑点是仙女座的矮椭圆伴星,像月亮绕地球一样围绕着它运行。它主要由在我们看来是红色的古老恒星组成,所以在这张伪彩色图像中它又是蓝色的。好的,再来一张。我非常喜欢这张:NGC 3603,一个距离地球约 20,000 光年的恒星形成区域:

它可能看起来不熟悉,但如果你阅读我的博客超过几周,你就会看到它:我写过关于哈勃拍摄的这片星云的图像。现在,如果你像我一样,你会点击那个链接,看看哈勃图像,然后尝试找出它在这张 WISE 照片中的位置。哼。别费劲了。哈勃图像只是这片广阔视野的一小部分,是 WISE 图像中最亮部分中间的一个小点。WISE 中的 **S** 代表“巡天”,这意味着它拍摄的是巨大的天空区域,远超哈勃所能做到的。事实上,哈勃可以连续拍摄数周,也无法获得像 WISE 几分钟内所能拍摄到的天空一样大的视野(当然,哈勃图像会** 훨씬** 更详细……)。在这张图像中,和以前一样,红色是温暖的尘埃,蓝色是恒星等较热的物质。然而,绿色部分吸引了我:在 12 微米处,它揭示了 PAH,即多环芳烃。这些复杂的有机化合物在星云的凉爽条件下形成,星云中充满了它们。它们遍布在温度不高到足以使其分解的地方。它们甚至可以形成更大的分子,有些人认为它们可能对地球上生命所需分子的形成很重要。这并不是说这些分子在 NGC 3603 等星云中形成然后以某种方式到达这里;它们很可能也在这里形成。关键是,如果条件合适,它们看起来很容易形成……在地球上,也和在天堂一样。而这片星云的纯粹大小和广度简直令人惊叹!我太习惯于狭窄的视场,有时会忘记这些天体有多么巨大。这片星云横跨数十光年,形成了成千上万颗恒星。它是我们银河系中最大的恒星工厂之一,当然从其他星系也能轻易看到。即使从 20,000 光年之外——我们整个银河系距离的 1/5——它也显然是一个强大的天体。这就是 WISE 的优势。它可以看到大型天体,调查更广阔的天空,并在红外光谱的最长区域进行,这是我们根本无法从地面探索的光线——我们的空气会吸收它,而我们周围所有温暖的物体都会以这些能量剧烈发光。这就像试图在太阳下寻找萤火虫!所以我们必须将观测站送入太空,以观测宇宙天体发出的远红外光,而 WISE 将成为我们做到这一点的眼睛。从这些图像来看,它将做得非常出色。我对这些图像印象深刻。我见过一些早期发布的数据——我自己也做过一些!——这些都很出色。整个任务预计只持续几个月;探测器上的冷却剂只能维持那么久。在这短暂的时间里,它要观测整个天空,那是一个巨大的空间。但这也意味着有很多东西可看:星系、小行星、彗星、星云……甚至可能是一两次伽马射线暴。接下来的几个月对红外天文学来说将是非常激动人心的!
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图像来源:NASA/JPL-Caltech/UCLA













