銀河系全景圖

2014年3月24日，美國威斯康星大學的一個科學家小組利用美國宇航局斯皮策太空望遠鏡拍攝的超過200萬張圖像，合成了一張360度銀河系全景圖，揭示出銀河系新的結構與內涵。天文學家根據獲取的數據繪製了一幅更精確的銀河系中心帶星圖，並指出銀河系比我們先前所想的更大一些。這些數據使科學家能建立起一個更全面立體的星系模型。 ^[1] 

銀河系的覆蓋區域長約37米，中間部分高約2米，兩側部分高約1米，中間部分就是銀河系核球區域的特寫圖。斯必澤空間望遠鏡的兩個觀測團隊參與了整幅照片的拍攝與合成工作，他們分別利用斯必澤空間望遠鏡的兩大部件對銀河系進行觀測和拍攝。這兩大部件分別是紅外陣列相機和多譜段成像分光計。

斯必澤空間望遠鏡此次共拍攝了80萬幅獨立的照片，共包含了25億紅外像素。全圖就是由這80萬幅獨立照片拼合而成。據加州理工學院斯必澤科學中心科學家羅伯特-胡爾特介紹，這幅圖在天空中的覆蓋面寬度大約有一個食指的長度，長度大約是成人兩個手臂伸展後的長度。這一面積聽起來似乎很小，但事實上已經覆蓋了整個銀河系的一半。 ^[2] 

美國威斯康星大學的科學家小組利用美國宇航局斯皮策空間望遠鏡拍攝的超過200萬張圖像，合成了一張360度銀河系全景圖。這張最新的合成圖採用在過去10年間由斯皮策空間望遠鏡拍攝獲取的紅外圖像，並在加拿大温哥華舉行的一次TED大會演講期間首次公諸於眾。

美國航天局(NASA)公佈了數字版銀河系360度全景圖，該圖片包括銀河系一半以上的恆星，像素達200億，如果打印出來，需要體育場那麼大的地方才能展示，因此美國航天局決定發佈其數字版，方便天文迷查詢。人們驚奇地發現，如今想一覽銀河系已簡單到只要一點鼠標即可。其實，這張圖片展示的僅是地球天空中大約3%的區域，卻包含了銀河系裏超過一半的星辰。

合成這張圖像的是美國威斯康星大學麥迪遜分校的天文學教授愛德華·喬治威爾(Edward Churchwell)領導的一個小組，這張圖像覆蓋了銀河系盤面附近的一道狹窄區域。喬治威爾表示：“我們首次可以利用恆星而非氣體來進行對銀河系大尺度結構的測量。我們已經明確銀河系擁有一個幾乎相當於從銀心到太陽軌道位置一半距離的棒狀結構，而我們對這個棒狀結構的瞭解變得更加精確了。”

喬治威爾和他的小組已經致力於一個分析和處理斯皮策空間望遠鏡數據的名為“窺視”(GLIMPSE)的項目超過10年之久。他表示：“這告訴我們一些有關銀河系內恆星分佈的宏觀信息。而恆星當然是構成銀河系質量的重要組成部分。而這便是這項工作的重要意義所在。” ^[3] 

這份圖像展示了銀河系盤面前所未見的景象。斯皮策空間望遠鏡的紅外波段視野可以穿透阻擋可見光的重重塵埃帷幕，揭示其背後隱藏的前所未見的盛景。這張最新的圖像將會向天文學家和天象儀製作商廣泛公開。其數據也將構成一個名為“銀河項目”的公眾科學項目的基礎。在這個項目中，任何公眾都可以查看GLIMPSE項目的圖像並幫助識別並標註銀河系中的天體。

這項由威斯康星大學主導的巡天勘察工作同樣有助於天文學家們理解銀河系中恆星新生區的分佈，這些地區是大質量恆星以及原始恆星形成的區域。

威斯康星大學白水分校物理學教授羅伯特·本傑明(Robert Benjamin)同樣是GLIMPSE項目組成員，他表示：“我們可以觀察到整個銀河系平面上的每一處恆星新生區。”這種觀測將幫助天文學家們瞭解銀河系的“新陳代謝”速率。天文學家們將由此估算出銀河系中每年大約會形成多少新的恆星。

喬治威爾指出，這一項目中獲得的數據將至少讓天文學家們忙活上好幾年的時間。他説：“斯皮策望遠鏡還在那裏，它還在收集數據。它早已完成了我們交給它的任務，那就是為天文學界留下一筆寶貴的數據遺產。”

不過喬治威爾同樣指出，斯皮策空間望遠鏡在幫助天文學家們揭開謎團的同時也帶來了新的未解之謎。比如説，GLIMPSE小組獲得的紅外數據顯示恆星際空間充滿着彌散的多環芳烴氣體物質。喬治威爾表示：“這些物質是碳氫化合物，是非常複雜，非常大質量的分子，其中含有50個甚至更多的碳原子。在恆星新生區的信號是最為明亮的，但在整個銀河系的銀盤面上都可以檢測到其存在。它們懸浮在恆星際空間之中，但這裏並沒有新生恆星出現。這就提出了一個問題，那就是這裏的這些物質是如何形成的？這也告訴我們碳物質的存在可能要比我們原先想象的更加普遍。” ^[3] 

斯皮策空間望遠鏡於2003年發射升空，已經遠遠超過了其預定2.5年的服役期限。儘管由於液氦冷卻液的逐漸耗盡導致其觀測能力受損，但這台空間望遠鏡仍然運行於日心軌道，收集大量珍貴的天體物理學數據。這些數據將會大大造福後來的天文學家們。除了揭示新的星系結構，這台望遠鏡以及威斯康星大學的科學家們處理的這張圖像還成功地在銀河系的天體目錄中增添了超過2億個目標。

2003年升空的“斯皮策”太空望遠鏡已對從太陽系的小行星到可觀測宇宙邊緣的遙遠星系進行了逾10年的研究。在此期間，為完成銀河系的紅外圖像記錄，“斯皮策”已工作4142個小時。這是首次在一張巨幅全景圖上將所有星辰的圖片拼接再現。

我們所在的星系是個扁平的螺旋盤，太陽系位於其中一個螺旋臂上。當我們望向星系中心時，總能看到一個充滿星辰又塵土飛揚的區域。由於大量塵埃和氣體阻擋了可見光，因此在地球上無法直接用光學望遠鏡觀測到銀河系中心附近的區域。而由於紅外線的波長比可見光長，所以紅外望遠鏡“斯皮策”能穿透密集的塵埃並觀測到更遙遠的銀河系中心地帶。 ^[4]