每年，这都变得更难。倒不是说在2006年、2007年或2008年决定使用哪些图片很容易！但天文学是一门如此美丽的科学。当然它有科学吸引力：最大的问题都落在了它的肩上。这一切从何开始？它将如何结束？我们是如何来到这里的？人们过去仰望星空提出这些问题，巧合的是，在大多数情况下，答案就在那里。我们还将长期提出这些问题。但天文学在视觉上也同样吸引人！色彩斑斓的恒星，缥缈空灵的星云，广阔的星系景色通过我们的望远镜展现在眼前……无论你怎么看，它都是艺术。我们观测天空的技术每年都在进步；我们的望远镜变得更大，我们的相机更灵敏，我们的机器人探测器访问遥远的世界，拍摄近距离照片，提醒我们这些不仅仅是行星和卫星；它们是**世界**。所以每年涌入的图像需要更长的时间来筛选，更长的时间来选择。而且选择真的很难！今年比往年更偏向行星图像，但这考虑到我们目前有这么多航天器在外，也就不足为奇了。我选择这些图像并非仅仅因为它们纯粹的美丽；我还会考虑它们的意义，我们从中学到了什么，以及它们的影响。但毫无疑问，它们都是艺术与科学交汇的绝妙范例。每篇文章底部都有一个链接，指向原始来源和我的原始文章（如果有的话）。如果你不同意我的选择，或者认为我遗漏了什么，请在评论中留下链接！所有图片都有描述，并且可以点击（在大多数情况下）查看更高分辨率的版本。所以尽情放大吧！欢迎来到我的年度十大天文图片文章。请欣赏。进入十大画廊
NGC 4522是一个螺旋星系，位于6000万光年之外，是室女座星系团的一员，也是离我们银河系最近的星系集合。在这个距离上，你可能等上一百万年也看不到星系在星系团中移动。但不要被愚弄；NGC 4522正以每小时1000万公里的速度穿梭于室女座。你可以亲眼看到：看看它上方！大量气体和尘埃正从其上方流出，正如你在这张哈勃太空望远镜的图片中可以轻易看到的。当星系撞击星系团中稀薄的气体时，这些物质会对星系内部的气体和尘埃施加压力，将其向后吹出。这张星系图片显示了这些物质向上流动，黑暗的尘埃和红色的气体丝状物在星系后面飘动。如果你仔细观察，可以看到蓝色发光斑块，那是新的、巨大的、炽热的恒星从被压缩的物质中诞生。但我喜欢这张图片不仅因为这些，还因为你可以看到背景中散布着大量更遥远的星系。它们大多数都在数亿光年之外甚至更远，但它们从NGC 4522中“爆发”出来的幻象相当强烈。当然，星系实际上并不会那样做，但我相当喜欢这种诗意的意象，婴儿般的星系像蒲公英种子一样在星系间的风中“喷发”。
太阳上的黑斑自古以来就为人所知；当落日被空气中的尘埃遮蔽时，有时可以在其发红的表面上看到太阳黑子。这些是巨大的黑斑，非常罕见，但即使是普通的太阳黑子也知之甚少。但这正在改变。19世纪50年代，首次暗示太阳黑子具有磁性，在过去的150年中，我们取得了很大的进步。我们现在知道太阳黑子是太阳剧烈而复杂的磁场的表现。在磁力线从表面喷发的地方，炽热的太阳气体像囚犯一样被限制在牢房中。气体冷却，但无法沉回表面之下。它停留在原地，在太阳刺眼的光芒中显得黑暗。磁场在数学上极难建模，但随着计算机的改进，我们理解磁行为的能力也随之提高。上面那张图片看起来就像一个太阳黑子，但它不是：它是太阳气体被太阳磁场挤压时流动的计算机模拟图。这是太阳黑子首次在三维空间中建模，是研究太阳科学家的一项突破。这也是我十大帖子中的第一次：一张不是真实物体的图片！但我怎么能把它漏掉呢？它太棒了！这也会影响你。1989年，太阳上一次巨大的磁驱动物质喷发导致魁北克在冬季发生大规模停电，并造成数十亿美元的损失。以这种方式理解太阳的运作可以帮助我们预测这些事件何时可能发生。这将节省金钱和生命。我们预计太阳将在几年内再次开始增加太阳黑子……
图片来源：Matthias Rempel，NCAR
是一艘令人印象深刻的欧洲航天器，正在前往一个名字不太可能叫67 P/丘留莫夫-格拉西缅科的彗星。一旦它在2014年抵达，它将广泛绘制彗星固态彗核的地图，而且令人难以置信的是，甚至将部署一个着陆器
它将拍摄近距离照片并采样彗星的物质。彗星的轨道使其难以到达，因此必须“借用”行星的引力才能将探测器送往目的地。2009年11月，罗塞塔号第三次也是最后一次飞掠地球进行引力辅助。当它距离地球超过60万公里（36万英里）时，它拍摄了这张令人惊叹的家园照片。我每天都会看地球从太空拍摄的照片，很容易忘记我们的世界是多么特别。像这样的照片提醒我们它是多么令人惊叹和美丽。更好的是，在我看来，新月形与我们想象月球和金星的方式如此相似，这有力地提醒我们，我们只是众多世界中的一个，一个既普通又特别，既平凡又独特的行星。此外，我还是个对家园照片情有独钟的人。
原始新闻报道BA 博客文章图片来源：ESA ©2009 MPS for OSIRIS Team MPS/UPD/LAM/IAA/RSSD/INTA/UPM/DASP/IDA
今年最大的新闻之一是确认月球两极陨石坑底部无尽黑暗中储存着大量水。如果陨石坑足够深，阳光永远无法到达底部，温度会保持令人毛骨悚然的寒冷。水可以以彗星的形式到达，例如，彗星撞击月球并将水分子炸散到表面。当阳光照射到它们时，分子会迅速分解，形成氢离子和羟基离子。但如果水沉降到极地陨石坑的底部，它就能保持完整。经过数十亿年，它会积累起来。几次寻找这些假想冰场的尝试都以失望告终，直到2009年10月，LCROSS月球撞击器
撞击了卡比乌斯陨石坑的底部，并在其羽流中明确检测到水。在此事件发生之前，月球勘测轨道器拍摄了月球两极的详细图像，发回了这张戏剧性光照下的埃尔朗格陨石坑景象，该陨石坑直径10公里（6英里），距离月球北极仅90公里（50英里）。从陨石坑看，太阳永远在地平线上，只有凸起的边缘被照亮。在这张照片中，几乎可以看到整个环形边缘，伸入阳光中，在月球两极形成一个幽灵般的光环。陨石坑的墙壁很陡峭，底部几乎从未见过阳光。这漆黑的深渊中是否也潜藏着冰呢？
原始新闻报道BA 博客文章图片来源：NASA/GSFC/亚利桑那州立大学
时不时地，一张天文照片会让我停下来仔细看。当我第一次看到这张照片时，它真的让我大吃一惊，并让我大笑起来。那是一只手！它正在伸向什么东西！也许是某种宇宙香肠！这张来自钱德拉X射线天文台的诡异照片，实际上显示的是脉冲星周围的极热气体，脉冲星是一颗曾经爆炸过的恒星快速旋转的核心。这颗脉冲星——名为PSR B1509-58——被埋在这结构“手腕”中的亮点里。当脉冲星旋转时，它产生极其强大的磁风，这些磁风向外吹并与该区域中先前存在的气体相互作用。密集的团状气体形成，这些气体位于“手指”的尖端（如果它们拿着“激光笔”就好了）。上方红色的气体可能是在最初形成脉冲星的超新星爆炸中膨胀的物质，大约在1700年前。从脉冲星左下方延伸出的物质喷流是从恒星的两极喷出的。它以每小时2亿公里的速度移动——快到可以在7秒内从地球到达月球——并且长达数百亿公里。请注意，脉冲星本身可能只有大约10公里（6英里）宽。我的家乡都比这大。但我最喜欢这张照片的地方是：它是不是看起来就像一只手腕的实际X光片？这很有趣，因为这张照片实际上就是用X射线拍摄的！钱德拉对来自天文物体的高能光很敏感，所以在一个奇怪的命运转折中，一张X射线图像看起来就像，嗯，一张X射线图像！看到了吗？天文学很有趣。
原始新闻报道BA 博客文章图片来源：NASA/CXC/SAO/P. Slane, et al.
自2004年以来一直绕土星运行，并在此后源源不断地传回令人难以置信的图像和科学发现。我认为它是史上最成功的太空探测器之一。它无疑一次又一次地彻底改变了我们对这个环状行星的看法。但卡西尼号真正闪耀的地方在于它对土星众多卫星的观测。有些很小，有些巨大，但它们都是世界，像人一样独特而有个性。但在这些多样化的卫星中，土卫二脱颖而出。起初你可能不这么认为：它只是一个直径500公里（300英里）的冰球。但卡西尼号的近距离图像显示了这颗卫星南极深邃的沟槽（称为“虎纹”），还探测到从这些沟槽中喷发出的大量水间歇泉！自从这个发现以来，土卫二一直是卡西尼号近距离飞掠的主要目标。2009年11月21日，卡西尼号飞掠
距离月球极点100公里（60英里）以内，拍摄了一系列图像
由行星学会博客的艾米莉·拉克达瓦拉（Emily Lakdawalla）拼接成这幅令人难以置信的马赛克图像
它展示了许多喷发的间歇泉，以每小时数百公里的速度向太空喷射数吨水。在昼夜分界线附近，羽流延伸到太空和阳光中，即使在黑暗的表面也能看到它们。目前尚不清楚土卫二内部是否是一个环绕月球的海洋，或者这些间歇泉是否来自由天然放射性物质和土星强大引力造成的月球潮汐弯曲加热的局部水域。但每次卡西尼号靠近甚至穿过羽流时，土卫二都会揭示更多关于自身的信息，我们也会学到更多。哦，还有一件事：这颗卫星的名字来自希腊神话；恩克拉多斯（Enceladus）是土星的巨人之子之一。他在一场战斗中受了致命伤，被埋在埃特纳火山下。令人惊讶的是，在神话中，据说这座火山的喷发是由于恩克拉多斯翻身以缓解受伤一侧的压力！我想古希腊的故事讲述者可能会觉得很有趣，因为他们的神话反映在一个遥远世界的间歇泉中。
原始新闻报道 (包括令人惊叹的羽流动画飞掠!) BA 博客文章图片来源：NASA / JPL / SSI / Emily Lakdawalla 拼接
#4: 哈勃的蜕变
2009年5月，“亚特兰蒂斯”号航天飞机轰鸣着飞入轨道，与出现故障的哈勃太空望远镜会合。经过几次激动人心的太空行走，宇航员成功地对这座受人尊敬的观测站进行了多次升级
，包括安装新的高分辨率相机，修复旧的短路相机，以及更换计算机部件和陀螺仪等所需硬件。我们都焦急地等待着，最终在9月，修复后的望远镜发布了新图像。尽管当时我没有特别提到这张图片，但这张NGC 6302（蝴蝶星云）的照片令人惊叹。它是一个行星状星云，是类似太阳的恒星在数十亿年后最终死亡时释放出的气体。恒星的核心经历各种剧烈变化，这些变化反映在外层，外层在数百万年间膨胀和收缩。一阵物质从垂死的恒星中吹走，就像超强的太阳风一样，随着恒星升温，气体发光。在这种情况下——实际上在大多数情况下——气体不是球形膨胀，而是像一个扁平的球壳，就像有人坐在沙滩球上一样。更快的物质从球壳的顶部和底部吹出，形成这些巨大、看起来精致的结构。这张用新安装的广角相机3拍摄的图像显示了气体中的氢（红色）、氧（蓝色和绿色）、氦（蓝绿色）以及氮和硫（也是红色）。总有一天，大约在60亿年后，我们的太阳也将经历类似的转变。在这个过程中，它可能不会足够热，无法以如此戏剧化和美丽的方式发光，但当我看到这样的图像时，我常常想，人类，或者当时与我们最接近的生物，是否会在它发生时观看。希望他们能在找到另一个定居系统时，从他们的宇宙飞船后视镜中向外凝视。
哈勃原始新闻报道BA 博客文章图片来源：NASA、ESA 和哈勃 SM4 ERO 团队
我通常不会将复活节岛与天文学联系起来。当然，那里的天空一定异常黑暗；位于智利以西约3000公里的太平洋中，你可能会想夜晚还能有多黑，答案当然是不会更黑了。岛屿被当地居民称为拉帕努伊（Rapa Nui）（是的，那里住着3000多人），以其摩艾石像（moai），即头部雕像（当然也是章鱼哥房子的模型），而闻名。当我还是个孩子的时候，复活节岛在古老宇航员的胡言乱语中是一个热门话题，但即使是今天，作为一名坚定的怀疑论者，我仍然看到这些雕像的神秘魅力。它们都带着模糊的表情，向上凝视，等待着，永远等待着……它们也确实等待着。它们在五个世纪前被雕刻出来，至今仍静静地坐在岛上，在天空的穹顶下纹丝不动。摩艾石像Piro Piro以这种姿态被才华横溢的星野摄影师Stéphane Guisard在这张令人惊叹的图片中捕捉到。这真是奇妙：你可以看到右边的大麦哲伦星云（环绕银河系的几个卫星星系之一），左下方是明亮的南河三，而在摩艾石像的另一边，有一道彩虹。但这不仅仅是一道彩虹：它是一道**月**虹，利用月亮的光芒而不是太阳的光芒。还要注意图片中的云彩。通常这会破坏星野摄影师的视野，但在这种情况下，它们为图片增添了忧郁的氛围，增强了场景的空灵感。
原始页面图片来源：Stéphane Guisard，经许可。
很容易认为火星是一个死寂的世界。寒冷、渺小、干燥，通过我们的望远镜看它似乎一成不变。几乎如此。火星有大气层，尽管稀薄：大约是地球大气压力的1%，它似乎无法做太多事情。但是当你拥有像火星侦察轨道器及其50厘米分辨率的机器人探测器环绕这颗红色星球时，你会看到远不止这些，并了解到火星的空气可以创造美。上面的图片显示了火星中北部纬度附近的一个区域。这是一张陨石坑底部的特写，你可以看到火星表面普遍存在的沙丘波纹。沙子与地球上的海滩沙相似，但颜色较深，因为它是玄武岩（一种灰色的岩石）制成的。那么为什么火星是红色的呢？那是因为更细粒的尘埃，它们呈红色。尘埃覆盖在沙子上，使一切看起来都是红色的。但还有那稀薄的火星空气。平原上升的热量可以吹过上方较冷的气流，形成像微型龙卷风一样的漩涡，称为尘暴。然后它们在表面滚动，卷走较轻的红色尘埃，留下较重、较暗的沙粒。从上方看到的，就是这些华丽的漩涡，是火星地质和天气的指纹。这张图片的像素分辨率约为一米，横跨只有半公里（0.3英里）。其中的细节令人惊叹！它让我想知道在火星表面上方滑翔，被火星风的变化吹动和倾斜，会是什么样子。但那时，它可能看起来就像这样。只是没有那么晕机。
原始新闻报道 (附带放大版) BA 博客文章图片来源：NASA/JPL/亚利桑那大学
2009年排名第一的天文图片是…… <鼓声> #1: 第一次小小的飞跃
起初，你可能会觉得我疯了。但如果你以前没见过这张图片，请仔细看看。看到左上方那个闪亮的白色物体了吗？那就是人类第一次挣脱地球束缚，**踏上另一个世界**的地方。我当时太小，现在已经不记得1969年7月尼尔·阿姆斯特朗踏上月球表面的情景了。但我记得后来的任务，包括在卡纳维拉尔角观看阿波罗15号从发射台上轰鸣而起。那些时代的兴奋感是真真切切的，这么多年过去了，在我脑海中依然清晰。然而，没有什么比再次看到它，让所有那些记忆涌上心头……而这张图片开启了记忆的闸门。由月球勘测轨道器拍摄，这张高分辨率图片清晰地显示了“鹰”号着陆点，距离西陨石坑仅几米。陨石坑左侧散落着大块岩石和碎石；正是这些碎片导致阿姆斯特朗从计算机手中接过月球着陆器的控制权，寻找一个安全、平坦的着陆点。他仅在燃料储备还剩几秒钟时成功着陆，这恰恰说明了有时由人来驾驶是多么关键。
着陆器就坐落在那里，距离注定的毁灭不到半公里，这表明人类的历史有时悬于一线。在图片的放大区域，你可以看到着陆器、它的四个支腿，甚至它周围较暗的物质，那是宇航员的靴印数百万年来第一次搅动月球尘埃。箭头标记了固定在着陆器支腿上的梯子的位置，正是阿姆斯特朗离开人造飞行器，踏入完全未知领域的地方。在那之后两个半小时，两名来自地球的人类奔跑、玩耍、测量、采样并拍摄了周围环境，从而在历史上划出了一条分界线。从此以后，将有“人类踏上另一个世界之前”的时代，以及“之后”的时代。而这，当然就是我选择这张图片作为我2009年最佳天文图片的原因。它可能不是最美的，但它的重要性无可辩驳。这张图片提醒我们已经走了多远，当我看着它时，我被提醒我们还有多远的路要走。人类踏上月球已经近40年了，如果我们要把目光投向更远的地方，我们仍然需要再次踏上那片旧地，才能迈出另一次巨大的飞跃。
