哈勃震撼星云照片背后的奥秘：闻名遐迩的"创生之柱"

这张著名的“创生之柱”图片由一支天文学家团队于1995年利用哈勃太空望远镜拍摄的照片制作而成。哈勃望远镜围绕地球运行，利用一面较大的凹面镜收集光线，然后将光线反射到较小的次级镜面上，最后再将光线反射回来，使光线从凹面镜中间的小孔射入仪器中。哈勃望远镜上安装了多种仪器，能够从不同方面对接收到的光线进行分析。

拍下“创生之柱”照片的仪器名为“第二代广域和行星照相机”（简称WFPC2），它由四台照相机组成，天文学家需对这些照相机拍摄的照片进行合成处理。每台照相机负责拍摄最终照片的四分之一，但其中的“行星照相机”（PC）拍摄的是放大图像，需要按比例缩小，因此最终图片的右上角比其它部分小得多。斯科文指出，将所有数据进行校准也许是最具挑战性的一件工作。

这张图片放大的程度其实有限。假如“创生之柱”的亮度达到了肉眼可见的程度，你便能看到，它在夜空中的大小甚至超过了满月的十分之一。而这也正是哈勃望远镜的杰出之处：它能够接收来自远处黯淡天体的微弱光线，然后将信息一点一点地拼接成图片，就像用无数个小点绘制连环漫画一样。

但和连环漫画不同，我们无法同时分析哈勃望远镜所接受光线的所有颜色或波长。研究人员只能用滤波片将大部分光线过滤掉，每次只分析某种具有科学研究意义的波长。就这张“创生之柱”照片而言，研究人员感兴趣的是由特定处于激发态的氧、氢、硫原子释放的光线。

图为用于研究鹰状星云中恒星形成情况的“创生之柱”原始图片。由于参与拍摄的四台照相机之一专负责拍摄放大图像，在合成时为适应其它图片大小，又进行了缩小处理，因此右上角留下了黑色的一块。

通常来说，这种方法会生成一张黑白照片，此外只能分别呈现出氧原子释放的波长502纳米的光线、氢原子释放的657纳米光线、或者硫原子释放的673纳米的光线，分别表现为绿光和两种难以辨别的红光。如果一张照片仅由黑白红或黑白绿三色构成，显然难以吸引公众的兴趣。因此，研究人员将三张图片结合在一起，将氧原子释放的光线呈现为蓝色、氢原子呈现为绿色、硫原子为红色。

有些人可能感觉受骗了。但美国康涅狄格大学天文学家凯特·惠特克（Kate Whitaker）表示，虽然你可以用大型望远镜在没有月光的夜晚观察到“创生之柱”，但“由于地球大气的遮挡，你用自家后院的望远镜永远观察不到这样的情景，看不到哈勃望远镜拍摄的图片中的众多细节”。并且斯科文指出，研究人员从未声称这就是“永恒之柱”真正的外观。相反，这些是哈勃望远镜实际收集的、以更具科学意义的方式呈现出来的数据。

图为用于合成著名的“创生之柱”图像的三张分光图片。左一仅显示由氧原子释放的光线，被研究人员处理为蓝色。中间为氢原子释放的光线，处理为绿色。右一则是硫原子释放的光线，处理为红色。

图为2015年哈勃望远镜仅用红外光拍摄的“创生之柱”照片，可以看出气体柱内部和周围形成的众多恒星。该照片仅用了两种色彩，波长1100纳米的红外光被呈现为蓝色，1600纳米的光线呈现为黄色。

新摄制了鹰状星云图像，甚至尝试过绘制它的三维图像。可见光几乎无法穿透星云的尘埃，但如果仅用红外光观测，便能一瞥“创生之柱”的内部结构。凭借这一方法，科学家还发现了鹰状星云中形成的大量恒星。还有研究人员借助NASA的钱德拉X射线天文台，绘制了该星云发射的X射线分布图，其中呈现出了在“创生之柱”最大的一根柱体顶端新形成的恒星释放的光线。

有些人担心，“创生之柱”如今已经不复存在了。因为用红外光拍摄的照片显示，一次超新星爆发正在向其逼近。也许人们曾在一千年前在夜空中看见过这颗超新星，但假如“创生之柱”已被它摧毁，其毁灭时发出的光线至今尚未传到地球上。不过，近期收集的数据似乎显示，“创生之柱已被摧毁”之说并不成立。

无论如何，这将照片必将在天文学的历史上留下难以磨灭的一笔。斯科文表示：“今后，它仍将是哈勃望远镜拍摄的最受欢迎的照片之一。”（叶子）