【攝影史上的今天】4 月 1 日:哈伯望遠鏡與創生之柱 Pillars of Creation

相信大家都知道「哈伯望遠鏡」,這具人類天文史上最重要的儀器從 1990 年被發射到外太空,今年正好屆滿 30 週年,美國太空總署 NASA 日前推出哈伯望遠鏡「線上慶生」活動,精選了 366 張照片,只要在官網上輸入你的生日,就可以看到哈伯望遠鏡在你生日那天拍到了什麼令人驚奇的太空美景。

那麼,你知道哈伯望遠鏡在 4 月 1 日拍到什麼嗎?

1995 年 4 月 1 日,創生之柱

在哈伯望遠鏡被發射向太空的五年後,拍下了位在鷹狀星雲(M16)內的圓柱形星際氫氣和塵埃,而後被命名為「創生之柱(Pillars of Creation)」。

鷹狀星雲(M16)小知識

瑞士天文科學家於 1745 年在巨蛇座的尾端發現一個年輕的疏散星團,後來法國天文學家梅西耶發現星團周圍的星雲形狀就像展翅的老鷹,而後被編入梅西耶天體第 16(也就是 M16),距離我們大約 6,500 光年之遠。

這團星雲除了哈伯望遠鏡所拍攝到的創生之柱外,還包含活躍的恆星形成區、氣體和塵埃區,星雲內最亮的恆星視星等為 +8.24,在無光害的地區用品質較佳的雙筒望遠鏡應能看見。

這張照片被 Space.com 評定為哈伯太空望遠鏡前十名照片之一。

創生之柱如何拍攝?

創生之柱這張照片是由 32 張影像合成,而這 32 張影像是哈伯望遠鏡上的第二代廣域和行星照相機(WFRC2)四架不同相機所拍攝,內建 CCD 感光元件,拍攝出來的單張照片尺寸大約是 1600 x 1600,照片由亞利桑那州立大學天文學家處理,所謂的處理指得是解讀 CCD 上儲存的各種資料,同時消除不必要的噪點等等。

首先,從哈伯望遠鏡回傳回來的原始圖片是長這樣的:

裡面包含著一些宇宙輻射(像雪花的那些白點)跟不必要的訊號,因此得經過適當的處理才能得到想要的圖像。

由於不同原子會發出不同波長的光,因此實際上行星照相機在拍攝時實際上有不同濾鏡來保留特定原子的光的影像,舉例來說 WFPC 2 內建由氫原子、硫離子、以及少了兩個電子的氧原子濾鏡(雙電離氧原子 O2+),經過天文科學家處理後就可以解讀出更「乾淨」的照片(以下這張照片是處理來自雙電離氧原子濾鏡所拍到的照片)。

將 32 張照片都經過類似的處理之後,就可以拼接出創生之柱的照片原型,照片右上角之所以沒有影像是因為 WFPC 2 的其中一顆鏡頭倍率較高、視野較小,天文學家為了能看見更清楚的細節,所以將這個鏡頭所得到的影像依照比例縮小,讓它可以和其他三顆鏡頭拍出來的影像組合再一起。

利用類似的方式再處理完氫原子濾鏡以及硫離子濾鏡後,接下來將為三個濾鏡所拍攝到的影像上色。把雙電離氧原子濾鏡的照片設為藍色,氫原子濾鏡設為綠色,硫離子濾鏡設為紅色,結合在一起後就成了最終我們看到的「創生之柱」的照片。

▲左側支柱延伸了大約 4 光年的距離,支柱上方為巨大恆星所發出的強烈紫外線,恆星在柱子內部深處誕生,柱子則是由冷氫氣和塵埃構成。

2015 年重新拍攝

雖然和創生之柱類似的照片在恆星形成區域中算是常見,不過 M16 星雲中所拍攝到的這組是最經典且吸睛的一組,在哈伯望遠鏡發射 25 週年時(也就是 2015 年),哈伯望遠鏡重新拍攝了新的創生之柱照片(實際上是 2014 年拍攝,2015 年發表)。

▲新圖像氧氣為藍色、硫為橘色、氫和氮為綠色。

有一說 M16 的創生之柱可能已經被一顆爆炸的超新星摧毀,史匹哲太空望遠鏡在 2007 年觀測到這個區域受到 8,000 至 9,000 年前爆炸的超新星熱氣體擾動,不過因為距離太遠,在這一千年之內,理論上地球上的我們仍然能看到創生之柱。

 

 

資料來源:NOVANASA

關於「攝影史上的今天

透過攝影歷史上最有意義的照片視角,帶大眾走入照片中的情境與攝影師背後的故事。這是一個描寫影像力量的專欄,在未來「攝影史上的今天」會以一個月 4 則的頻率,持續分享一週年的攝影故事。

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