银河系全景图

太空望远镜拍摄的超过200万张图像

银河系全景图是美国最新公布的迄今最大的银河系全景图像，该图像是由超过200万张斯皮策太空望远镜拍摄的图片拼凑而成，如果打印出来，需要体育场那么大的地方才能展示，它将有助于科学家更好地研究银河系演化进程。

研究进展

2014年3月24日，美国威斯康星大学的一个科学家小组利用美国宇航局斯皮策太空望远镜拍摄的超过200万张图像，合成了一张360度银河系全景图，揭示出银河系新的结构与内涵。天文学家根据获取的数据绘制了一幅更精确的银河系中心带星图，并指出银河系比我们先前所想的更大一些。这些数据使科学家能建立起一个更全面立体的星系模型。

银河系的覆盖区域长约37米，中间部分高约2米，两侧部分高约1米，中间部分就是银河系核球区域的特写图。斯必泽空间望远镜的两个观测团队参与了整幅照片的拍摄与合成工作，他们分别利用斯必泽空间望远镜的两大部件对银河系进行观测和拍摄。这两大部件分别是红外阵列相机和多谱段成像分光计。

斯必泽空间望远镜此次共拍摄了80万幅独立的照片，共包含了25亿红外像素。全图就是由这80万幅独立照片拼合而成。据加州理工学院斯必泽科学中心科学家罗伯特-胡尔特介绍，这幅图在天空中的覆盖面宽度大约有一个食指的长度，长度大约是成人两个手臂伸展后的长度。这一面积听起来似乎很小，但事实上已经覆盖了整个银河系的一半。

制作过程

美国威斯康星大学的科学家小组利用美国宇航局斯皮策空间望远镜拍摄的超过200万张图像，合成了一张360度银河系全景图。这张最新的合成图采用在过去10年间由斯皮策空间望远镜拍摄获取的红外图像，并在加拿大温哥华举行的一次TED大会演讲期间首次公诸于众。

美国航天局(NASA)公布了数字版银河系360度全景图，该图片包括银河系一半以上的恒星，像素达200亿，如果打印出来，需要体育场那么大的地方才能展示，因此美国航天局决定发布其数字版，方便天文迷查询。人们惊奇地发现，如今想一览银河系已简单到只要一点鼠标即可。其实，这张图片展示的仅是地球天空中大约3%的区域，却包含了银河系里超过一半的星辰。

合成这张图像的是美国威斯康星大学麦迪逊分校的天文学教授爱德华·乔治威尔(Edward Churchwell)领导的一个小组，这张图像覆盖了银河系盘面附近的一道狭窄区域。乔治威尔表示：“我们首次可以利用恒星而非气体来进行对银河系大尺度结构的测量。我们已经明确银河系拥有一个几乎相当于从银心到太阳轨道位置一半距离的棒状结构，而我们对这个棒状结构的了解变得更加精确了。”

乔治威尔和他的小组已经致力于一个分析和处理斯皮策空间望远镜数据的名为“窥视”(GLIMPSE)的项目超过10年之久。他表示：“这告诉我们一些有关银河系内恒星分布的宏观信息。而恒星当然是构成银河系质量的重要组成部分。而这便是这项工作的重要意义所在。”

制作意义

欣赏价值

这份图像展示了银河系盘面前所未见的景象。斯皮策空间望远镜的红外波段视野可以穿透阻挡可见光的重重尘埃帷幕，揭示其背后隐藏的前所未见的盛景。这张最新的图像将会向天文学家和天象仪制作商广泛公开。其数据也将构成一个名为“银河项目”的公众科学项目的基础。在这个项目中，任何公众都可以查看GLIMPSE项目的图像并帮助识别并标注银河系中的天体。

科研价值

这项由威斯康星大学主导的巡天勘察工作同样有助于天文学家们理解银河系中恒星新生区的分布，这些地区是大质量恒星以及原始恒星形成的区域。

威斯康星大学白水分校物理学教授罗伯特·本杰明(Robert Benjamin)同样是GLIMPSE项目组成员，他表示：“我们可以观察到整个银河系平面上的每一处恒星新生区。”这种观测将帮助天文学家们了解银河系的“新陈代谢”速率。天文学家们将由此估算出银河系中每年大约会形成多少新的恒星。

乔治威尔指出，这一项目中获得的数据将至少让天文学家们忙活上好几年的时间。他说：“斯皮策望远镜还在那里，它还在收集数据。它早已完成了我们交给它的任务，那就是为天文学界留下一笔宝贵的数据遗产。”

不过乔治威尔同样指出，斯皮策空间望远镜在帮助天文学家们揭开谜团的同时也带来了新的未解之谜。比如说，GLIMPSE小组获得的红外数据显示恒星际空间充满着弥散的多环芳烃气体物质。乔治威尔表示：“这些物质是碳氢化合物，是非常复杂，非常大质量的分子，其中含有50个甚至更多的碳原子。在恒星新生区的信号是最为明亮的，但在整个银河系的银盘面上都可以检测到其存在。它们悬浮在恒星际空间之中，但这里并没有新生恒星出现。这就提出了一个问题，那就是这里的这些物质是如何形成的？这也告诉我们碳物质的存在可能要比我们原先想象的更加普遍。”

制作背景

斯皮策空间望远镜于2003年发射升空，已经远远超过了其预定2.5年的服役期限。尽管由于液氦冷却液的逐渐耗尽导致其观测能力受损，但这台空间望远镜仍然运行于日心轨道，收集大量珍贵的天体物理学数据。这些数据将会大大造福后来的天文学家们。除了揭示新的星系结构，这台望远镜以及威斯康星大学的科学家们处理的这张图像还成功地在银河系的天体目录中增添了超过2亿个目标。

2003年升空的“斯皮策”太空望远镜已对从太阳系的小行星到可观测宇宙边缘的遥远星系进行了逾10年的研究。在此期间，为完成银河系的红外图像记录，“斯皮策”已工作4142个小时。这是首次在一张巨幅全景图上将所有星辰的图片拼接再现。

我们所在的星系是个扁平的螺旋盘，太阳系位于其中一个螺旋臂上。当我们望向星系中心时，总能看到一个充满星辰又尘土飞扬的区域。由于大量尘埃和气体阻挡了可见光，因此在地球上无法直接用光学望远镜观测到银河系中心附近的区域。而由于红外线的波长比可见光长，所以红外望远镜“斯皮策”能穿透密集的尘埃并观测到更遥远的银河系中心地带。

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