解说 米兰达·理查森
这是家园
在宇宙中属于我们的角落
但站在地球表面往上看
隐藏在这里 在这个无限的空间里
是我们过去 现在和未来的故事
几个世纪以来 世界各地的天文学家
都在努力解开宇宙的秘密
《探秘宇宙》
这位是乔纳森·惠特莫尔博士
我想你可以说
他的眼睛里总是闪烁着星光
我一生中有两大挚爱
音乐和天文学
小时候 我梦想有一天在卡内基音乐厅弹钢琴
然后飞到某个遥远的山顶去看星星
但在卡内基音乐厅演奏得等一等
因为我已经对天文学非常着迷了
我第一次通过望远镜看到的景象
即使是离我们最近的邻居也令人惊叹
我看到月球时
我觉得几乎可以伸手去触摸
土星有神奇的光环环绕着行星
仅土星环就比地球宽二十倍
但有些地方只有十米厚
还有木星
暴虐的气态巨行星
我们只有一颗月球
根据最新统计 支持率超过了六十七
但对我来说 天空中最美丽的物体
是我们注定要拥有的东西
给予我们温暖和生命本身
太阳
我们的太阳是一颗恒星
就像我们在夜空中看到的其他星星一样
我看到这个时 我就做出了决定
乔纳森决定成为一名天文学家
于是他绕了半个地球
来到了地球上最高最干燥的地方
智利的阿塔卡马沙漠
是他前往宇宙边缘之旅的出发地
那里的人发现我是天文学家
总是让我解释在夜空中观察到的东西
而事实是 我不能
因为我研究的东西太遥远了
无法用人类的眼睛看到
这也是我喜欢科学的原因
挑战我们的界限 不断推动我们前进
以火星为例
不久之前 我们还以为火星只是
夜空中一个浅浅的小红点
现在我们可以看到精致的细节
从1997年开始
火星全球探勘者号精确地
绘制了火星的整个表面
我们可以看到一点六公里范围内的细节
显露出巨大的峡谷
比大峡谷长十倍
火山比珠穆朗玛峰高三倍
最近 美国宇航局发射了火星探测器“好奇号"
这是移动实验室 正在风景画中
搜寻水和有趣的样本
在轨道上 我们正以前所未有的精度绘制火星地图
我们现在可以看到火星表面的岩石
只有零点三米宽
这些火星表面的图像
并不是为下一部
好莱坞科幻史诗而制作的特效
这是真实的景象
这些照片是用高分辨率成像科学设备拍摄
是有史以来在火星勘测轨道飞行器上
执行深空任务的最大望远镜
如果你曾梦想过在火星上生活
那就来阿塔卡马沙漠吧
就会惊讶地发现沙漠与火星地貌有多么相似
在地球上最干旱沙漠的中部
欧洲南方天文台团队建造了一个充满生机的地方
这就是我们生活的地方
事实上 如果我们殖民另一颗星球
这可能就是我们在那里建造的生物圈
远离外面极端的环境
你会发现这一片绿洲 拥有家一样的舒适
有游泳池 图书馆 餐厅
甚至有我可以练习钢琴的音乐室
来自世界各地的天文学家被他们
对恒星的热爱吸引到这里
山顶上是我们大家都在使用的望远镜
叫做VLT
超大望远镜
我们想不出其他好名字
就以真实来命名
非常大的望远镜
制造四台非常大的望远镜
超大望远镜操作员和登山者丽莎·图拉
在这里准备望远镜
在她的休息日
丽莎经常攀登安第斯山脉的最高峰
所以她校准这些巨大的变化无常的机器
操作起来丝毫没有压力
操作超大望远镜
必须非常小心地对待
只要一次误判
就可能毁掉一整晚的观察结果
仪器非常敏感
甚至体温都可能会影响读数
所以每次启动的时候
我们都要非常仔细
超大望远镜是世界上最大的光学望远镜
镜面超过八米 就像一个巨大的光桶
捕捉尽可能多的光线
这面主镜
将光线反射并聚焦到第二面镜
然后再反射到望远镜中间的第三面镜
最后
进入超大望远镜一侧的仪器
丽莎完成校准后
超大望远镜可以看到比人眼所能探测到
微弱四十亿倍的物体
我以为音乐在我的生命中不可或缺的一部分
但我抬头望空
看到别人从未见过的遥远物体
我知道我做出了正确的选择
在夜晚的观赏开始之前
每个人都必须离开这座建筑
超大望远镜需要完全黑暗环境
正如我所说 变化无常
所有的人造光源都必须关闭
哪怕是一点点都可能破坏当晚的观测
地球自转
银河系似乎从我们上方经过
而望远镜在旋转
追踪着天空中遥远的物体
世界上没有其他地方能看到星星闪耀得那么明亮
在最晴朗的夜晚
能看到自己的影子
那是由数百万颗遥远星星的光投射出来
我们探索天空
发现了恒星的诞生地
这个由气体和尘埃组成的巨大云团就是船底座星云
这是一座恒星工厂
生产出成千上万颗恒星
其中一些恒星是银河系中最明亮的
这可以称为恒星托儿所
因为在这样的星云中
恒星正在形成
尽管这些恒星相对年轻
但体积并不小
而且有很多种恒星类型
事实上 我们自己的太阳就像这样
由一团气体和尘埃形成
有时 这些星云是根据
星云的形状来命名
这个星云有个很棒的昵称
雪天使星云
雪天使的蓝色翅膀实际上是热气体
被沙漏中间形成的
一颗巨大恒星所照亮
命名战争与和平星云的天文学家
可以看到一只鸽子在气体中跳舞
我自己没看到
我对这里的巨型恒星更感兴趣
这些恒星比我们的太阳
亮几十万倍
但不是每个星云都是恒星托儿所
一千年前
阿拉伯 日本和中国的天文学家
都记录过天空中萦绕着一种奇怪的光
就像满月一样明亮
他们见证了一颗恒星的死亡
一次超新星爆发 将气体和尘埃粒子分散到
九百六十亿公里外的宇宙中
形成了这个星云
蟹状星云
有时 天文学家观察天空深处
会发现宇宙正回望着他们
天空中这只壮丽的眼睛
只是一颗被烧毁恒星的残骸
恒星的外层已经脱落到宇宙中
通过研究这样的构造
我们现在知道了恒星在宇宙中诞生与消失
就像生命在地球上开始与结束
在银河系之外
恒星 气体 尘埃
聚集在一起形成巨大的结构 称为星系
星系有各种形状和大小
但我最喜欢的一点
是我所看到的光是在很久以前产生的
即使是最近大星系发出的光
也要花两百五十万年才能到达我们这里
向太空看得越深远
看到的光就越古老
这意味着星系就像宇宙
过去的样子和行为的化石记录
所以某种意义上说
我的工作有点像时间旅行
也有点像宇宙考古
我正在努力帮助破译这些遥远的记录
这样我们也许有一天
能更好地理解宇宙的故事
由于这些天体实在太遥远了
光学天文学家面临着一个新的挑战
就像在路上看到的热变形
大气也会扭曲和模糊来自宇宙的光
这使星星在晚上闪闪发光
为了解决这个问题
超大望远镜有个巧妙设计
向九十六公里高空发射激光束
形成一个固定点
就像一颗假星 可以让望远镜聚焦
在地面上 超大望远镜通过
每秒扭曲望远镜的反射镜数百次来进行补偿
使我们能够捕捉到最清晰的图像
如果想知道我在找什么
不要看这些图片的主要部分
进一步 更深入地
观察图像的细节
我的工作带我超越了这些近距离的天体
进入了遥远的浩瀚宇宙
这里突出显示的是遥远的星系
在大小和结构上与近处天体相似
距离如此之远 即使用超大望远镜
也很难分辨出这些天体
这些是我研究的星系
这里是我们知识的前沿
这幅图像是我们用光学望远镜
所能看到最古老的图像
这是可见宇宙的边缘
我得知我们的太阳是一颗恒星
我选择了成为一名天文学家
我们已经观察了一百三十亿年的宇宙
在所观察的任何地方 都能发现像太阳这样的恒星
和银河系这样的星系
看到所有这些星系时
你会情不自禁地感受到与宇宙之间的深刻联系
在我们的城市里
数字世界正在产生一种新的天文学家
使用望远镜和超级计算机来创建详细的模拟
他们看世界的方式不同
格雷格·普尔博士就是其中一位天文学家
他是一名宇宙建造者
但是 明亮的城市科技之光
淹没了我们的宇宙
我们看到的天空 再也看不见星星了
所以格雷格为了收集他的宇宙模拟数据
也不得不打包行李
前往阿塔卡马沙漠
格雷格已经开始使用有史以来最强大的望远镜
但他对摄影的热情
不会让他错过
捕捉阿塔卡马夜空的机会
我喜欢这个地方
有一种平静 能让你头脑清醒
住在这里的古印加人
根据夜空来安排他们的生活
星星的运动和位置告诉他们何时
播种和收割庄稼
他们一定觉得和星星有一种亲近感
你像他们那样看到夜空
就不难理解为什么
格雷格并不是唯一以不同视角看待世界的人
这只蚊子四处游荡正在觅食
蚊子捕猎的时候
看待世界的方式与人类完全不同
蚊子不仅能看到可见光
还具有一系列传感器
可以探测红外热信号
这样蚊子才能在黑暗中找到你
还会来叮你
就像蚊子
一台名为阿尔玛的新型望远镜
正在建造 用来探测可见光以外的信号
阿尔玛是欧洲南方天文台
北美和东亚之间
非凡的合作项目
十年的建设几乎完成了
如果你认为这看起来更像建筑工地
而不是望远镜
你是对的
这里是大本营
阿尔玛的设计与光学望远镜完全不同
因为寻找的是微波信号
放置微波望远镜的最佳地点
是海拔超过四千八百米
干燥的山顶上
但海拔四千八百米的高山无法长期工作
稀薄的空气和干燥使人难以呼吸
高原反应会导致昏迷
甚至死亡
所以这里的工程师想出一个创造性的解决方案
他们在低海拔的营地里
建造每座天线
然后把重达一百吨的大盘子运到山上
一次一大块
普通汽车无法胜任这项任务
因此工程师制造出了
世界上最大的遥控卡车
操作员可以使用激光引导转向和碰撞探测器
将每座天线引导到在阵列中的位置
这样安全地引导天线到混凝土平台上
在那里将准备好启动并开始工作
每次见到阿尔玛
我都会想起我们取得的巨大进步
这不仅仅是一台大望远镜
这是六十六座天线组成的阵列
由一台巨型超级计算机连接起来
使这些单独的天线成为一个巨大的“天空之眼”
使阿尔玛成为有史以来最强大的射电望远镜
沐浴在诡异的绿光中
阿尔玛让我们窥视宇宙最遥远的角落
这些是用普通可见光观察到的触须星系
但阿尔玛看到的更多
最早的照片之一是一种启示
巨大稠密的氢气云
隐藏在星系中
气体足够形成超过十亿颗恒星
南门二是我研究的第一个星系
使用阿尔玛这样的望远镜
可以看到这个星系中心一个巨大的黑洞
以接近光速一半的速度喷射出等离子体
天空中每一个星系 星云和恒星
都有不为人知的秘密
以蟹状星云为例
我们知道蟹状星云曾经是一颗
在超新星爆发中爆炸的恒星
我们知道这一点 是因为我们用X射线观察
可以看到爆炸恒星的小型残骸
脉冲星
但其中包含了很多故事
因为红外线观测穿透了
星云深处的尘雾
揭示了氢 碳 硅和铁等元素
所有这些观察揭示了一个不可思议的事实
恒星是宇宙的工厂
不断创造万物存在
所必需的基本元素
恒星消亡
这些元素会分散回到宇宙中
我们是由恒星构成的
多年观测的集体知识揭示了
我们与这个宇宙的真正联系
也使我得以
对这个宇宙进行有史以来最详细的模拟
每一个光点都是一个星系
就像我们的银河系
我们的宇宙包含数十亿个星系
而每个星系又有数十亿颗恒星
宇宙之大令人难以置信
尽管相较之下我们可能很渺小
但我们并非微不足道
我们的一切
我们的每一部分
我们看到的 感觉到的 品尝到的一切
都是由恒星创造出来的
难怪我们总是把眼光放得更高
渴望更多地了解宇宙
美国宇航局正在建造哈勃空间望远镜的继任者
詹姆斯·韦伯空间望远镜
这将帮助我们从银河系的小位置
看到宇宙边缘的尽头
和时间本身的开始
我们生活在宇宙中
宇宙就存在于我们之中
所以我们仰望夜空
看到的故事
是我们自己的