哈勃七大科学发现：宇宙的年龄之谜(3)

发现暗物质存在的直接证据

　　子弹星系团，其中暗色团块显示的是暗物质，红色的是普通发光物质

　　在“钱德拉”空间X射线望远镜和哈勃空间望远镜及地面大型望远镜的的通力合作下，一群美国天文学家对子弹星系团(Bullet Cluster)进行长达几个月的观测后，于2006年8月21日宣布第一次“看”到了暗物质。子弹星系团是一种不同寻常的宇宙结构，它实际上是两个星系迎面相撞并彼此穿越而形成的。两个星系团以每小时近两亿千米的高速撞到一起，它们内部包含的发光物质由于相互间存在引力之外的相互作用力，在相互挤压的过程中速度减慢了。但是两星系团中的暗物质之间没有这种作用力，它们并不减速，而是畅行无阻地直接穿过对方。结果暗物质跑到了发光物质的前面，于是每个星系团就分成了两部分：暗物质在前，发光物质在后。暗物质与普通物质分离后就易于捉摸了，天文学家们最终通过其他的物理效应确认了这两团暗物质的存在，这是暗物质在20世纪30年代提出以来第一次显露正身。这一发现证实了暗物质并不是占据星系团中普通物质主导的气体成分，而且也说明了暗物质更像是一种只参与引力作用而不参与电磁过程的“无碰撞”粒子。所以，尽管还不知道暗物质是什么，但“哈勃”和其他望远镜的观测使得我们在大尺度上了解了它的行为和特性。

恒星的豪华葬礼

　　在20世纪建立并完善的恒星形成与演化理论，是天文学上最伟大的成就之一，但对今天的恒星天文学家来说，还有一些细节，诸如大质量恒星的死亡、行星状星云的形成等等，由于观测条件的限制并未彻底弄清。又是“哈勃”再次为人们带来了希望。

　　和那些质量较大的恒星不同，像太阳这样的恒星会以一种相对温和的方式走向死亡：它们通过一种非爆炸的过程，将自己的外侧气体包层抛射出去，将炽热的中央核心逐渐暴露出来，它发出的辐射会使周围被抛射出去的气体电离，发出鲜亮的绿色(由电离氧发射)和红色(电离氢)光芒，形成所谓“行星状星云”。行星状星云的持续时间仅一万年左右，和恒星的寿命相比(太阳约为100亿年)可谓微不足道，因此从观测的角度来看，它们的数量显得非常稀少，今天已知的行星状星云只有两千个左右。“哈勃”以空前的精度，揭露出它们格外复杂的形状。令人惊奇的是，尽管恒星本身是近似球形的，但是这些由恒星抛射物质而成的行星状星云却没有一例呈球形分布。理论学家认为是一类非常准直的“喷流”塑造了这些结构，它们就是恒星自转、磁场或伴星引力共同作用等复杂物理过程下产生的星风。直到2003年11月，“哈勃”在正在步入死亡的长蛇座V星中首次观测到喷流，才终于证实了这一理论。

　　“哈勃”的研究遍及了当今天文学的各个领域，除了上面提到的7个方面，还有太多不可不提的功绩，例如1994年彗木相撞时，“哈勃”拍摄的一系列不可再现的珍贵照片，如今已成为全人类的宝贵文化遗产，今后所有关心宇宙碰撞的学者和公众都会继续从中收益;“哈勃”关于宇宙中的气体的研究，帮助人们了解了重子物质的组成和空间分布以及不同元素是如何通过恒星被抛射进气体云的，为了解像太阳系这样的行星系统中的元素来源提供了重要资料;“哈勃”还发现了两颗冥王星的新卫星、首次确认阋神星(Eris)的准确大小(2385千米)略大于冥王星的2275千米，因而直接促进了2006年8月的天文学家投票表决冥王星地位事件。