普朗克与斯皮策：揭秘宇宙全景图背后的故事

普朗克与斯皮策：揭秘宇宙全景图背后的故事

引用

中国科学院

等

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来源

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https://www.cas.cn/xw/kjsm/gjdt/201101/t20110113_3061684.shtml

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https://m.instrument.com.cn/bbs/d-3294400-1.html

2010年7月5日，欧洲航天局（ESA）发布了一张令人震撼的宇宙全景图。这张由“普朗克”太空望远镜拍摄的图像，捕捉了宇宙大爆炸后遗留的微波背景辐射，为人类研究星系起源提供了宝贵资料。无独有偶，同年美国宇航局（NASA）也发布了一张覆盖天空约3%区域的银河系360度全景图，这张由“斯皮策”太空望远镜历时十年拍摄的图像，包含了银河系一半以上的星辰，展现了前所未见的银河细节。

“普朗克”望远镜于2009年发射升空，其主要任务是绘制宇宙微波背景（CMB）图。CMB是宇宙大爆炸后遗留下来的微弱辐射，蕴含着宇宙起源和演化的关键信息。普朗克望远镜通过先进的探测技术，以前所未有的精度捕捉这些微弱信号。

普朗克望远镜的首批研究成果于2011年1月公布，其中包括超过15000个致密源和多种类型的天体目标，如星系、冷分子云核、有尘埃外壳的恒星等。更令人兴奋的是，研究人员还发现了30个以前未曾发现的星系团，这些星系团位于广布在整个宇宙的巨大星系“蛛网”的交叉处。此外，普朗克还揭示了一种覆盖了大部分太空的红外光，这种光可能来自数十亿年前被尘埃遮蔽的不可见星系团，这些星系每年能形成10-1000个新恒星，远超银河系每年仅形成1个新恒星的速度。

普朗克望远镜的另一个重要发现是重新确定了第一批恒星形成的时间。根据普朗克的数据，第一批恒星是在宇宙大爆炸后5.5亿年形成的，比此前预计的晚了1亿多年。这一发现对理解宇宙演化历程以及暗物质和暗能量的性质具有重要意义。

与普朗克望远镜不同，斯皮策望远镜专注于红外波段的观测。它于2003年8月发射，搭载了一台口径85厘米的里奇-克莱琴望远镜，以及三个焦面有效载荷。斯皮策望远镜的独特之处在于其创新的低温设计，通过液氦冷却系统将仪器温度维持在-272℃，以达到最高灵敏度。

斯皮策望远镜最引人注目的成就是对太阳系外行星的探测。例如，它成功测量了距离地球63光年的系外行星HD189733b的大气温度。这颗被称为“热木星”的行星，由于其轨道非常靠近宿主恒星，其大气特征在红外波段表现得尤为明显。斯皮策通过观测行星从恒星前方经过时的凌星现象，以及行星被恒星遮挡时的红外辐射变化，成功获取了这颗行星的温度和大气成分信息。

在银河系观测方面，斯皮策望远镜通过红外探测技术穿透浓密的星际尘埃，揭示了银河系中心区域的精细结构。它发现了大量正在形成的恒星，以及被尘埃遮蔽的黑洞活动。斯皮策望远镜还对银河系的旋臂结构进行了详细测绘，为理解银河系的形成和演化提供了重要线索。

普朗克和斯皮策望远镜虽然已经完成主要任务，但它们留下的科学遗产将长期影响天文学研究。普朗克望远镜绘制的宇宙微波背景辐射图，为研究宇宙起源和结构提供了宝贵数据；而斯皮策望远镜的红外观测成果，则为我们揭示了宇宙中隐藏的恒星形成区和系外行星世界。

未来，随着詹姆斯·韦伯太空望远镜等新一代设备的投入使用，人类对宇宙的认知将再次被刷新。这些先进的望远镜将继续拓展我们的视野，带领我们探索宇宙的奥秘。