璀璨绚丽的星云图片，是真的吗？

UFO爱好者

今年第5期“宇宙奇观”栏目中向大家展示了“哈勃的新发现”。绚丽多彩的图片让人惊叹于宇宙的鬼斧神工，同时也提出一个问题：这些图片是真的吗？那么，让我们一起来看看，这些图片到底是真是假。
今天，我们先介绍一些相关的小知识，明天将带大家一起看看科学家如何制作出这些图片。
【眼见并不一定为实】
要问哈勃照片是不是真的，首先，我们得思考一下，什么是“真实”。咱们先来思考两个问题：
1，眼睛能看见的，就是“真实”的吗？你一定相信身边的桌子是真实的。但是，栩栩如生的3D科幻电影，是不是真的呢？显然不是。
2，眼睛看不见的，就是“不真实”的吗？人眼虽然是个精巧的机器，但是它有着无法逾越的局限。我们看不见太小的东西，比如细菌；看不见太快的东西，比如《搏击俱乐部》里那几次闪影。我们看不清太近的东西，比如睫毛；也看不见太远的东西，比如月球上的玉兔车。



除了上面几个局限，人眼还有一个很大的局限，那就是只能看见电磁波谱上一条窄缝，即波长390nm~700nm的范围，频率在430~790兆赫附近的“可见光”。



电磁波谱
电磁波谱红外部分的远端，是无线电波（Radio Waves），波长大于1mm。紫外那部分的最远端是宇宙射线和γ射线，带有很高的能量，穿透作用很强。比之稍弱的是X射线，其穿透能力相信大家在体检的时候已经见过了。这些波段，我们的眼睛都无法捕捉它们的一点痕迹。
BBC的纪录片《看不见的世界》（Invisible World）中这样形容人眼对“光谱”的局限：把光谱想象成钢琴键盘，如果说可见光谱占一个八度音阶，那么要表示整个波谱，从伽马射线到X射线，再到无线电波，就得把这个琴键延长。那么能一直延伸到9300万英里（约1.5亿公里）外的太阳。



将电磁波谱比作钢琴琴键。图/BBC
【动物眼中的世界】
我们眼中的色彩与动物眼中的也不一样，这与视网膜上视锥细胞的种类有关。人类的视锥细胞有红、绿、蓝三种，大部分哺乳动物只有两种或一种，而螳螂虾则至少12种，它们眼中的世界应该比人类更加多姿多彩。
再比如，看看下面这两幅——人和蜜蜂眼中看到的花：花瓣靠内的地方发出人眼看不见的紫外线，而昆虫可以看见，就像灯塔一样，指示着花蕊的方向。



人类和蜜蜂眼中的花朵 图/BBC
所以，“眼见”并不一定“为实”哦！

“看不见的宇宙”
同样的，宇宙中许多物体，是人的肉眼看不见的。例如，超新星、中子星和脉冲星会发出γ射线，超新星遗迹和恒星会发射出X射线，太阳会发出看不见的紫外线，褐矮星和暗星云（如著名的马头星云）会发出红外线。可以说，我们生活在一个“看不见的宇宙”里。



哈勃拍摄的暗星云：马头星云

“带上我的眼”
为了更好、更全面地观察和分析宇宙，我们就不能局限于“可见光谱”。所以我们有了聚焦在不同波段的望远镜。比如，以红外波段为主的斯皮策空间望远镜，以X射线为主的XMM-牛顿卫星和钱德拉太空望远镜，以及，以可见光为主的哈勃望远镜（当然，哈勃并不局限于可见光）。
另外，地球大气会吸收和反射大部分天体辐射，仅有少数几个波段可以穿透，我们形象地将之称为“大气窗口”，包括波长在300~700nm的“光学窗口”，0.7~1000μm的“红外窗口”和1mm~30m的“射电窗口”。除此之外的波段很难穿透厚厚的大气层。因此我们又有了空间望远镜，让望远镜“带上我们的眼睛”，到太空中去观测宇宙。
这样，我们就能拨开云雾，仔细而慎重的观察这个“看不见的宇宙”了。



维修哈勃望远镜 图/Hubble 3D