星星真的很多,晴朗無雲的夜空中,人眼看得到的星星應該有幾千顆,根本數不完!連同一些比較暗淡、有點若隱若現的部份一起看的話,夜空中的星星看起來根本像是一條流向天空的銀色河流嘛!所以以前中國的人把它叫做「銀河」。白銀滾滾的一整條河,感覺很富貴的。
也有些愛喝牛奶的歐洲人覺得它白白的,應該叫做「牛奶路」(Milky Way!)你覺得呢?
大家都愛看星星,凝望銀河好舒服。欣賞大自然之美,或許是人的本能啊。
從很久很久以前,人類就開始凝望夜空,試圖找出自己眼睛所看到的星象究竟代表了什麼意義,還希望能解答一些還不明白的事情,幾千年過去了,想明白藏在夜空裡的奧秘,「光靠眼睛來看」的這個辦法卻使終沒成功,畢竟,哪有人的眼力好到能仔仔細細地研究星星呢?
1608年的時候,一位荷蘭人漢斯李柏 (Hans Lippershey)發明了「望遠鏡」,這是一種能放大眼睛所看到的任何東西的儀器。大家不妨想想看,如果肉眼直接看土星,能看到的細節應該不多吧?好像不管怎麼看,土星不過就是一顆亮亮的星星罷了,對嗎?但是,如果你用望遠鏡來看土星,就能看到土星周圍有土星環、還有土星的好多個衛星,為什麼?
這是因為望遠鏡收集光的能力比人的眼睛強,所以,望遠鏡可以幫忙指引我們:在哪裡還有些比較暗、我們天然的眼睛本來看不到的星星。
距今四百年前,義大利天文學家伽利略自己設計製作了一架望遠鏡,然後就發現:哇,原來,那條若隱若現、掛在夜空中看來川流不停的「銀河」,其實總共應該是至少有幾百萬顆恆星聚在那兒,一起閃閃發光的。
自從有了望遠鏡,天文學家總算可以更仔細地研究星星。漸漸就發現到:原來天空中的每個恆星,其實都和我們的太陽一樣!換句話說:我們的太陽只不過是宇宙中數都數不完的許多恆星的其中一個!我們的太陽又大又熱又亮,是因為它離我們很近,剩下的那些恆星和太陽比起來,只不過是距離我們遠多了而已。
用來研究宇宙的大型望遠鏡都是放在一個叫做「天文臺」的地方。天文臺通常蓋在高高的山頂上,那裡的夜晚很黑很暗,而且空氣特別乾淨。
凹馬這座全世界最大的天文臺,位置在一座高山上。如果把所有天文臺的高度拿來超級比一比,那凹馬天文臺所在的這座山是最高的。並且,凹馬天文臺一共有66個望遠鏡,望遠鏡彼此可相連、一起合作,一起研究看看星系、恆星、行星都是如何誕生的。
通常我們在電影和漫畫書裡看到的「望遠鏡」都是一支長條狀,和一根粗粗的水管差不多的望遠鏡,但凹馬的望遠鏡不是那種。凹馬的望遠鏡,圓面寬度足足有12公尺,搞不好你家還放不下一座望遠鏡!
所以,現在你知道「凹馬是不是一個望遠鏡?」這個問題的答案了吧?凹馬當然不只是普通望遠鏡而已,因為它的功能遠遠超過一般的望遠鏡。凹馬是個總共有66座望遠鏡的天文臺,無論你說它的單位是66座「望遠鏡」或「天線」,都行──因為,每座電波天線自己本身等於就是一座電波望遠鏡。
哇!66座望遠鏡!漢斯李伯司海和伽利略這兩位天文老老老前輩聽到的話,應該會非常非常非常羨慕吧?
「恆星如何誕生?」是令人著迷的現象,多年來科學界還一直不停的在研究。我們已經知道當原子聚集在一起,會先形成一個有著高密度核心的分子雲,然後變成恆星。你能想像粒子相互吸引嗎?要是大量的塵埃漂浮在太空中,因為重力作用,這些塵埃會靠著自己的質量吸引其他粒子,就好像地球的重力會吸引我們一樣。當塵埃微粒漸漸聚集在一起時,會變得比較容易被看到而密度也更高一點的氣體(雖然說是氣體,但密度比我們所呼吸的空氣低了非常多),這樣的氣體再更進一步凝結,就成了分子雲。分子雲內圈會有一個物質較密集的區域,叫做分子雲核,核就是核心的意思,恆星形成會從這裡開始。
我們知道星系是千萬星球的集合體,從整個星系來看的話,前面提到從原子聚集成分子雲而形成恆星的過程雖然在星系內圈是很常見,但是當我們離開星系中心區去到星系邊緣時,就會瞭解到這種過程的發生其實會變得比較困難,儘管如此,卻還是有大量年輕恆星曾在星系外圈被發現過,那是令人驚奇的發現,這樣的矛盾使得這些在星系外圈被找到的新生恆星的來源到底是哪裏?如何形成的?......變成巨大的謎團,困擾著天文學家。
這個針對 M83 星系的觀測,就是第一次在星系的外圍找到這些小小的分子雲核(這特別的罕見是因為):雲核的附近並沒有分子雲,這完全不尋常!不過這樣的觀測資料也能幫助我們更了解這些在星系最外層區域的恆星究竟怎麼形成的。
另外,這次觀測也發現到在這些距離星系中心區很遠的地方雖然瀰漫著大量的原子氣體,但氣體卻並沒有變成分子雲。換句話說,這些氣體的行為和先前理論所描述的並不一樣,譬如說:塵埃會凝結、會變成許多核心並變成恆星誕生的所在地......,所以,這次觀測到的資料應該說是對這種「能形成恆星的氣體」的行為模式提出了更多的問題,而不是解答。
原始連結:凹瑪少年新聞中文網頁
你有沒有發現貓頭鷹有雙特別大的眼睛?那是因為貓頭鷹都在夜晚活動,在黑暗中,動物的眼睛要是很大的話,會比較容易看得見東西。因為眼睛越大,能收集到越多的光。眼睛大,視力更敏銳。
不只這樣而已。如果眼睛變大了,連更小的東西都可以看得到了。蜘蛛因為眼睛很小,所以只能看到模糊的影像。貓頭鷹眼睛大得多,所以視覺很銳利。眼睛大,看到更多小細節。
望遠鏡是看宇宙用的人造眼。大眼睛小眼睛的原理在望遠鏡上也一樣適用!比較大的望遠鏡視力比較敏銳,所以更暗的星星都可以看得到,而且還能發現更多微小細節。難怪天文學家一直希望能建造大望遠鏡:「越大越好!」
但是單獨建造一座非常大的望遠鏡相當困難,而且花很多錢。不過如果有兩個或兩個以上小型望遠鏡,它們不只可以一起工作,而且使用起來效果就像一座單獨的大望遠鏡一樣!用來賞鳥的雙筒望遠鏡,原理也是這樣──你家有雙筒望遠鏡嗎?找出來看看喔!其實雙筒望遠鏡就是把兩個小望遠鏡彼此相連。要是「手牽手」的話,這時所收集到的光線量,就和一支大望遠鏡收集到的一樣多。雙筒望遠鏡等於一個「有兩隻眼睛」的望遠鏡。
凹瑪比較厲害。凹瑪望遠鏡有66個眼睛。所以視覺非常敏銳。
更重要的是:凹瑪天線可以分佈在一塊非常大的平面土地上。這66座天線就好像在一個非常大的眼睛上有許多小塊,好讓 凹馬可以看到非常細的細節。 凹瑪的敏銳視力就和一座直徑16公里的碟型天線(別忘了,我們也叫它「望遠鏡」)一樣!當然,建造一座面積有16平方公里的巨大天線,非常不容易。
凹瑪的天線是可以移來移去的。如果所有的天線集中在一起,視力不會太靈敏,但是--像廣角鏡頭一樣,可以看到比較大範圍。如果天線分散得很開、彼此距離較遠,這時看到的範圍比較小,但細節卻非常清楚--就像長鏡頭,來個特寫!事實上,凹瑪望遠鏡用起來,的確就和一座「會變焦的望遠鏡」一樣,只不過它非常大。
嗯,如果你現在正在猜想:「那...66會不會是個神奇有魔力的數字啊?」哈~猜錯了喲。不管44個天線,或88個天線,都能做出類似的效果。搞不好有一天凹瑪望遠鏡真的配備更多座天線哟,數目就大於66了喔!到那時,這座天文望遠鏡的視力就會更敏銳,功能更強囉!
聽力非常好的人,能聽到非常高的音頻,通常小朋友的耳朵比成年人的耳朵靈敏。所以,也許你能聽到的聲音,爸爸媽媽反而聽不到。
不過,再怎麼說,你也不會聽得到全部的聲音。真的很高很高的音頻,你就聽不到,但是狗狗可以!狗不只鼻子好、嗅覺強,聽力也一級棒。有一種哨子專門發出在高音頻段的哨音,會用來訓練狗狗,那種哨音是人類完全聽不到的,可是,狗狗卻聽得到,並且也會乖乖地按哨音做動作。總之,世界上有很多聲音我們人類的耳朵是聽不到的。同樣的道理在光的部分也一樣,世界上有很多光,人的眼睛看不到。
我們看得到的顏色各種各樣都有,在人眼可感應的光波中,波長最長的是紅色光,此外還有橙、黃、綠、藍、靛、紫等等;全部人眼可感應的光波中,波長最短的是紫色光。
不用講,一定還有其他顏色是人眼看不到的,譬如「紅外」線(波長太長)和「紫外」線(波長太短)等等。這些人眼所「看不到」的顏色,有些動物卻都能看得到,例如,蛇看得到紅外線,蜜蜂看得到紫外線。
其他還有很多種「光波」(有時「光波」也稱為「射線」,所以有些人說X光,有些人說X射線,兩種是一樣的)。你打手機時,用到了「電波」。牙醫師透視你的臉頰看到了牙齒,那種照片用到了X光波。此外,伽瑪射線、毫米波、次毫米波…這些都是不同類型的的光,而眼睛看不見。我們唯一能看得到的,只有所謂的「可見」光,可惜可惜!人類就像聽障朋友在欣賞音樂會,能聽到的音樂只有一部分,很低和很高的音調都享受不到。
總之,恆星、星雲和星系發出的光有各種各樣,宇宙裡的「可見光」用普通望遠鏡就可以看到,但是研究其他類型的光,可就需要特殊儀器了。要找到天空中的電波、毫米波、次毫米波等,天文學家使用大天線。這些通常稱為電波望遠鏡,或電波天線,這種天線常是圓圓的碟狀。
由66座電波望遠鏡組成的凹瑪天文臺,專門設計用於尋找宇宙中的毫米波及次毫米波。這種電波波長比紅外光的波長還長,當然,我們的眼睛看不到毫米波或次毫米波,但只要有電波,凹瑪就能捉得住這些電波訊號。哈!這不是很棒嗎?因為一定要研究毫米波和次毫米波,天文學家才能更瞭解宇宙啊,單單只觀察可見光是沒辦法掌握到事情完整的狀況,譬如像是,宇宙中哪裡有「糖」分子,這就是靠凹瑪從電波訊號去找到的,可見光可沒辦法幫忙我們找糖分子喔!