天文学最让我着迷的一点是,它让我们能够看到肉眼无法看见的事物。我曾无数次去过黑暗的观测点,仰望银河系;那条昏暗模糊的光带,代表着数十亿颗恒星、气体云和尘埃的综合光芒。在我看来,它足够明亮,可以看到一些细节,而且很美……但我们看到的只是一个表面,一层薄薄的皮肤,掩盖着我们几乎无法感知的深度和宏伟。直到我们用新的眼睛看待我们的银河系:一只能够感知极远红外线的眼睛。然后,我们会看到一种规模宏大的壮丽景象,如此令人惊叹,我们几乎无法理解。看!

这就是我们肉眼收集到的昏暗景象之下潜藏的东西!这就是欧洲航天局的普朗克天文台在观察银河系时所看到的。哇!这张图像覆盖了 55 平方度的天空——是满月在天空中面积的 280 倍——中心位于天鹰座附近。数据的分辨率约为 5 角分,这意味着在天空中可以分辨出比满月大小小 1/6 的物体;这对于该电磁波段的图像来说分辨率非常高。作为一个相当熟悉夜空的天文学家,我必须说,看到这样的图像却几乎不知道里面是什么,感觉非常奇怪。我的意思是,我大概知道我看到的大部分东西,但具体的物体完全无法识别。这是因为这张图像极大地脱离了可见光。这是一张三色图像,由 100、350 和 540 微米波长(可以看作是颜色)的独立拍摄组成。作为对比,我们肉眼能看到的最长波长约为 0.7 微米;因此,这些普朗克图像远远超出了红外线。我们看到的是非常寒冷的尘埃,我说的非常寒冷是非常寒冷:大部分尘埃的温度仅比绝对零度高 12 摄氏度。换算成华氏度,就是 -438°。是的,零下四百三十八度。这代表远离恒星温暖光线的尘埃,这些尘埃位于深空中,在远红外线中微弱地辐射。绘制这些尘埃的地图让我们对其有了很多了解,比如恒星如何制造尘埃并将其抛入太空,以及尘埃在那里时的行为。看到中间那条明亮的线了吗?那是位于银河系盘面中的尘埃。我们的银河系是一个直径 10 万光年的扁平盘面,但厚度可能只有其 1% 左右。我们位于这个盘面内部,所以当我们朝那个方向看时,它在天空中被投影成一条线。那里是银河系中大部分气体和恒星的所在地,所以那里也是大部分尘埃的所在地。但我对银河系平面以上尘埃的结构很着迷。有卷曲和漩涡,有细丝和色带。我被右边那条长长的细线吸引住了,它一定有几十或几百光年长;它似乎以一个尘埃旋涡结束。这到底是什么造成的?我不确定。这里面有很多东西,天文学家需要很长时间才能理清。

我想指出的是,图像中在 350 微米处拍摄的一个组成部分,这里在左边。这是极寒冷的尘埃,作为一个十足的极客,我不禁想知道这里的结构是否被马尔科姆·麦克道威尔(Malcolm McDowell)改变了方向,以掠过Veridian III。如果你在寻找讽刺,你找到了:普朗克天文台的设计目的是研究宇宙微波背景辐射,这是大爆炸留下的微弱余辉。对普朗克天文台来说,银河系是一个遮挡视线的本地前景物体!它必须非常仔细地绘制我们的本地空间,以便将这种辐射从实际的目标数据中移除,从而揭示更遥远的宇宙背景能够告诉我们什么。在天文学和生活中许多其他方面都是如此:对一个人来说是信号,对另一个人来说就是噪声。致谢:ESA 和 HFI 联合会













