是真的吗?新书揭露彩色宇宙图片着色之谜
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新浪科技讯 北京时间12月2日消息,我们所见到的恒星、星云和行星的照片可谓是自然界最为壮观的景象之一。
但这些照片的真实度有多高呢?人们又究竟采取了哪些处理步骤,赋予这些照片如此壮丽的色彩呢?
在一本名叫《为宇宙着色》的新书中,作者为我们介绍了三百多张最具代表性的彩色宇宙照片的诞生过程。
该书的主要作者是特拉维斯·雷克特博士(Dr Travis Rector),就职于阿拉斯加大学安克雷奇分校。在过去的二十年间,他曾多次为美国国家光学天文台(NOAO)和双子座天文台(Gemini Observatory galleries)制作彩色照片。
“过去二十年里,我一直在为凯克望远镜、双子座望远镜以及其它望远镜处理图片。有很多人问过我,我们看到的照片是不是真的?宇宙真的是像照片中那样子吗?”
但这些问题实际上很难回答,因为在我们眼中,望远镜能看到的东西要么太小,要么太暗。此外,望远镜还能“看到”我们无法看到的光,如红外线和X光等。“望远镜给了我们超人般的视觉,”雷克特解释道,“它们将‘无形’变成了‘有形’。”
“但要将望远镜眼中的景象变成人类能看到的图片,可不是一件容易的事情。”
“我们将解释照片处理过程中用到的科学手段和艺术效果,好帮助人们更好地理解和欣赏这些天文照片。”
书中解释了天文学家是如何将望远镜“眼中”的世界转化为人类能够看到的景象的。
在制作这些图片的过程中,天文学家会用不同的颜色对应每个用到的数据集。他们会尽可能地让这些颜色与人眼能看到的颜色大致相符。而在处理不可见光时,天文学家则会用能够最大化显示天体细节的颜色为照片着色。
“彩色照片是用来解释望远镜及其镜头工作方式的天然入口,”阿尔坎德(Arcand)说道,“对于许多学生来说,正是这些照片让他们对天文学产生了兴趣。”
1998年,雷克特以博士后研究科学家的身份成为了基特峰天文台的一员。“那时,马赛克广域成像照相机刚刚研发完成。我们希望能让它的功能发挥最大作用,因此我们制作了几张彩色照片,并与几名科学家分享了这些成果。”
“哈勃遗产项目当时刚刚起步。这一项目将哈勃望远镜拍摄的照片与群众共享,这让我们意识到,我们也可以采取同样的做法。”
从那时起到现在,雷克特已经为基特峰国家天文台、托洛洛峰美洲际天文台和双子座天文台制作了两百多张彩色图片,其中有很多都出现在了他写的书中。
“我曾使用这些望远镜欣赏了无数个美妙绝伦的夜晚,而这本书便是我向这些夜晚致敬的成果。”
书里有一些极其壮观的照片是由哈勃等功能强大的望远镜拍摄的。哈勃望远镜一直是科学家探索天际的得力武器。它的精确度之高,相当于用一束激光击中200英里(约合322公里)远处的一颗骰子。入射光经由一面直径约8英尺(约合2.4米)的主镜反射之后,会落在一面次镜上,然后再被反射到一系列摄像头上。
雷克特在采访中表示,他为哈勃的继任者——詹姆斯韦伯太空望远镜感到十分激动,后者将于2018年发射升空。
NASA表示,詹姆斯韦伯望远镜将能够看到138亿光年之外的景象。
“每次收到由望远镜传回的数据时,我们都能高兴得像过圣诞节一样,”雷克特说道,“除非让我有机会瞥一眼这些数据,不然我什么都做不了。”
新浪科技讯 在一本名叫《为宇宙着色》的新书中,作者为我们介绍了三百多张最具代表性的彩色宇宙照片的诞生过程。图为鹈鹕星云中被电离化的前半部分,该星云离我们不远,是一个巨大的恒星形成区。图中的柱状物来自于星云内部新近形成的恒星释放出的紫外线辐射。
图为老鹰星云,这是一个辉煌灿烂的星团,四周围绕着宇宙尘埃和气体。
罗塞特星云是一片重要的恒星形成区域。它的光芒主要来源于星云内部年轻、炽热的恒星释放出的紫外线。规模巨大的恒星风从星云中间穿过,留下了一个空洞。罗塞特星云有着丰富的细节和构造,因此是夜空中最上镜的天体之一。
照片中,我们可以看到行星状星云NGC 3242附近有一片由气体构成的云。
最左侧的图片为氢-α滤光器处理后的照片效果,蓝色的图片为硫化处理后的效果,黑色的图片为近红外光下的效果,最右侧的图片则是三种处理方法的结合品。
星云NGC 6992与IC 1340相连,它们都是一处名为“天鹅圈”的超新星遗迹的一部分。它们距离地球约1500光年。天文学家估计,产生该星云的超新星爆炸大约发生在5000至10000年前。
这张月球的合成图片彰显了搭载马赛克1号摄像机的0.9米直径望远镜的广阔视野。拍摄这张照片时,望远镜的光圈实际上是关闭的,且曝光时间只有二十分之一秒,时间太短,来不及拍下任何恒星。因此天文学家将它与其它恒星和星系的照片重叠在一起,得到了这张图片。
三角座星系是一处离我们很近的螺旋星系,又名M33。它的直径约3万光年,离我们约2百万光年远。M33,银河系和仙女星系(又名M31)是我们附近宇宙的三大主要星系。
图为双子星天文台拍摄的K61星云,有着电离化的游离气体外壳,看上去像一个足球。
图为琼斯1号星云(Jones 1),是一处长得像鬼魂一样的行星状星云。它的名字比较特殊,因为它是由哈佛大学天文台的瑞贝卡?琼斯(Rebecca Jones)于1941年发现的。
《为宇宙着色》一书中囊括了三百多张图片,为我们解释了天文台是如何制作这些彩色的宇宙图片的。书中主要关注这些图片的制作过程,以及这些图片以今天的样子出现的原因。
马头星云是一处活跃的恒星形成区IC 434前部稠密气体云中的一部分。图片上方的明亮恒星是猎户座参宿增一。图片左侧的亮星则是参宿一,是组成猎户座“腰带”的三颗恒星中最东边的一颗。
图中显示了由气体构成的超音速“子弹”在猎户座星云中的氢分子云团里穿过时留下的空洞。这些“子弹”的速度高达每秒250英里(约合每秒400公里),比声速快了一千多倍。人们利用相关技术对这张图片进行了实时处理,纠正了由地球大气层导致的图片扭曲问题。