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哈勃望远镜简介 哈勃望远镜长13.3米，直径4.3米，重11.6吨，造价近30亿美元，于1990年4月25日由美国航天飞机送上高590千米的太空轨道（图1）。哈勃望远镜以时速2.8万千米沿寂静的太空轨道运行，默默地窥探着太空的秘密。图1哈勃太空望远镜哈勃望远镜是有史以来最大、最精确的天文望远镜。它上面的广角行星相机可拍摄到几十到上百个恒星照片，其清晰度是地面天文望远镜的10倍以上，其观测能力等于从华盛顿看到1.6万千米外悉尼的一只萤火虫。 1999年4月，利用哈勃望远镜拍摄的深空图像，美国纽约州立大学斯托尼布鲁克分校的研究人员发现了宇宙边缘附近有一个距离地球130亿光年的古老星系，这是迄今为止人类所发现的最遥远的天体；利用全新的近红外仪器，透过茫茫的星际，人们发现了“皮斯托”星，这是至今发现的最大的一个天体。利用哈勃望远镜的宽视场和行星摄像机，科学家获取了第一张伽玛射线爆发的光学照片；哈勃望远镜上的超级摄谱仪又向人们揭示了超新星的化学成分。哈勃望远镜所收集的图像和信息，经人造卫星和地面数据传输网络，最后到达美国的太空望远镜科学研究中心。利用这些极其珍贵的太空图像和宇宙资料，科学家们取得了一系列突破性的成就。沉寂多年的天文学领域，正发生着天翻地覆的变化。哈勃望远镜预计2010年“退休”。21世纪的太空望远镜研制计划正紧锣密鼓地在全世界范围内展开。21世纪初叶，将有数台大型天文观测设备送入外层空间，这将是继哈勃望远镜取得的辉煌成就之后的，人类探测太空的又一次大手笔。空间红外望远镜将于2001年发射升空，其主镜口径84厘米，配备有灵敏度极高的红外探测元件。为彻底避开地球红外辐射的干扰，它将遨游于近百亿米之遥的深空轨道。当望远镜在外层空间、处于极低温的条件下进行观测时，红外波段的宇宙“面容”纤毫毕现，较之于地面观测将清晰百万倍。新“哈勃望远镜” 美国正在积极筹划研制新一代太空望远镜，旨在接替目前还在轨道运行的哈勃望远镜。新一代望远镜主镜为口径达7.5米，其观察范围比“哈勃”大4～6倍，清晰度却不亚于“哈勃”。新一代望远镜计划2003年开始制造，重量预定3000千克，而“哈勃”重达10000千克。制造这么大而又这么轻的镜片，要求在材料上有巨大的突破和进展。 “哈勃”在对宇宙形成初期进行探测时留下了1亿年到10亿年之间空白，新一代望远镜将填补这段空白，研究宇宙的甚早期，观察诸星系形成时期的情况。“哈勃”专门用紫外线和可见光中的短波来观测宇宙，而新一代望远镜则用电磁光谱中波长较长的红外线部分来深入探索宇宙。因为宇宙在扩张的过程中诸星系远离地球向外运动，它们的光变成波长较长的红光，以红外线的形式传到地球上。新一代望远镜不像“哈勃”那样绕地球轨道，而是将稳定地占据地球与太阳之间、月球以外约150万公里的一条轨道。空间干涉望远镜预计于2005年3月被送入预定轨道。它实际上由7架30厘米口径的镜面组成，进入轨道空间后将释放排列成长达9米的望远镜阵。运用光学干涉技术，其最终的空间分辨率可优于哈勃望远镜近千倍。建造空间干涉望远镜，要求极高的技术水平，它的应用将使天文学家分辨遥远恒星的能力迈上一个新的台阶。地外行星搜寻者 “地外行星搜寻者”是美国宇航局空间计划的“点睛”之笔，计划于2012年发射升空。它汇集了人类太空望远镜技术的精华，将在寻找太空生命方面崭露头角。“地外行星搜寻者”的设计思路与空间干涉望远镜相似，但在规模与性能上有重大突破。空间干涉望远镜的可收卷镜阵延伸9米上下，而“地外行星搜寻者”的镜面阵列延展可达百米。利用它空前的分辨率，人们将足以探明，在太阳系邻近数十光年之内，是否存在与地球条件相似的行星，并进一步为解开地外生命的“悬念”获取宝贵的线索。总之，21世纪的“天眼”，将具备前所未有的高灵敏度、高分辨率、大视场以及多天体观测能力。就整体而言，它们观测宇宙的效能将全面超越其“老大哥”----哈勃太空望远镜，从而全方位地开阔人类探测宇宙的视界。
宇宙探索新进展，横亘在太空中的“长城”，南极墙

【内容简介】：科学家们迄今为止发现的最大的宇宙结构之一——一个几乎不可思议的“长城”南极墙，跨越14亿光年，包含数十万个星系。

这是一幅显示南极墙的可视化图，它是一个靠近天空最南端的大型星系团。（图源：© D. Pomarede, R. B. Tully, R. Graziani, H. Courtois, Y. Hoffman, J. Lezmy.）

壮观的宇宙三维地图展现了迄今为止发现的最大的宇宙结构之一：一面几乎不可思议的的墙，它横跨14亿光年，包含数十万个星系。

这个被称作“南极墙”的宇宙结构一直隐藏在人们的视线之中，是因为它的大部分位于相对较亮的银河系后面五亿光年的位置，所以直到现在才被发现。“南极墙”在规模上可与已发现的第六大宇宙结构——斯隆长城相媲美。（一光年大约是六万亿英里，即九万亿公里，所以这种“最大的宇宙结构”大的令人难以置信。）

天文学家们早就注意到，星系并不是随机的分布在整个宇宙中，而是聚集在所谓的“宇宙网”中。在这个巨大的氢气链里，星系就像项链上的珍珠一样，周围是巨大而空旷的宇宙空间。

“绘制这些星系际线属于宇宙制图学的领域，也就是‘宇宙地图’的绘制。”来自法国巴黎萨克莱大学的宇宙学家丹尼尔·波马瑞德对此说道。

早期的宇宙制图工作已经绘制了其它星系组合的范围图，例如目前最大的宇宙结构：武仙—北冕座长城，其跨度为100亿光年，超过可观测到的整个宇宙范围的十分之一。

在2014年，波马瑞德和他的同事公布了拉尼亚凯亚超星系团，这是我们的银河系所在的星系集合。拉尼亚凯亚超星系团有5.2亿光年宽，它的质量大约是1亿个太阳的质量。

在他们的新地图上，研究小组使用新创建的天空勘测方法来观察一个被称作“银河系暗区”的区域。这是天空南部的一个区域，银河系明亮的光线遮盖了其背后和周围的大部分物体。

波马瑞德说，宇宙学家通常利用红移来测量天体间的距离。宇宙间的天体会由于宇宙膨胀而远离地球，其速度与该天体到地球的距离有关，天体距地球越远，它远离地球的速度也就越快。这是由天文学家埃德温·哈勃于1929年首次观测到的，并一直续用到现在。

波马瑞德讲述，他和同事们用了一种稍有不同的技术，即观察星系的特殊速度。这种测量在红移的基础上还考虑了引力作用下星系间的相互围绕运动。

这一方法的优势在于，它可以把隐性物质质量——比如暗物质对星系运动的重力影响也考虑在内。暗物质是指本身不发光，但可以对任何足够近的物体产生引力拉力的不可见物质。（宇宙中的大部分物质都是由暗物质构成。）通过运行算法观察银河系星表中的特殊运动，研究团队能够绘制出银河系暗区及其周围区域的三维结构图。他们的发现在近日（7月9日）的《天体物理杂志》上有详细介绍。

这是一幅只显示了尘埃的南极全天空地图，尽管南极墙处于一个大型恒星构成的区域——“变色龙”星云附近，但其实南极墙在这张地图上是看不到的。图片底部的明亮光环就是银河系暗区。（图片来源：D. Pomarede, R. B. Tully, R. Graziani, H. Courtois, Y. Hoffman, J. Lezmy.）

最终绘出的图像展示了一个令人难以置信的团状结构，该结构差不多位于天空最南角的区域。其中一个巨大的长翼向北延伸至鲸鱼座，另一根短臂向南伸向天燕座。

新泽西州普林斯顿大学的天体物理学家内塔·巴赫卡尔表示，在如此大的尺度上了解宇宙的外观，对于建立当代宇宙模型很有帮助。但她补充道，要确定这些巨大的、纵横交错的结构究竟从哪里开始和结束是很困难的。