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【导语】6月23日，坐落于智利安第斯山脉之巅的维拉·C·鲁宾天文台正式发布了其首批宇宙图像，标志着人类探索宇宙的全新时代到来。这台被誉为“史上最强数码相机”的设备，将启动长达十年的宇宙巡天任务，为我们呈现一部前所未有的“宇宙纪录大片”。从太阳系内的微小变化到遥远(yuǎn)星(xīng)系(xì)的(de)壮(zhuàng)丽(lì)景(jǐng)象(xiàng)，鲁(lǔ)宾(bīn)天(tiān)文台(tái)将(jiāng)首(shǒu)次(cì)揭(jiē)示(shì)宇(yǔ)宙(zhòu)的(de)“时(shí)间(jiān)维(wéi)度(dù)”，带(dài)领(lǐng)我(wǒ)们(men)进(jìn)入(rù)一(yī)个(gè)动(dòng)态(tài)的(de)星(xīng)空(kōng)时(shí)代(dài)。

这(zhè)张(zhāng)图(tú)片(piàn)展(zhǎn)示(shì)了(le)、鲁(lǔ)宾(bīn)天(tiān)文台(tái)拍(pāi)摄(shè)的(de)室(shì)女(nǚ)座(zuò)星(xīng)系(xì)团(tuán)完整视场中的另一小块区域。图中可以看到：两个显著的旋涡星系（位于右下角）、三个正在合并的星系（位于右上角）、几群遥远的星系，以及我们银河系中的许多恒星等许多有趣的天体。

如果说哈勃望远镜是人类窥探宇宙的“单筒望远镜”，那么在6月23日，这部“电影机”级别的观天巨眼终于启动了：坐落于智利安第斯山脉之巅的维拉·C·鲁宾天文台（Vera C. Rubin Observatory）正式发布了它的第一批宇宙图像。
这台被誉为“史上最强数码相机”的设备，即将启动其长达十年的宇宙巡天任务，准备为我们呈现一部前所未有的“宇宙纪录大片”。

一部连播十年的宇宙大片

传统望远镜拍的照片就像老式的相册，是静态的、瞬时的。但鲁宾天文台不同，它可以每三天扫一次南半球的夜空(kōng)，连(lián)续(xù)十(shí)年(nián)不(bù)间(jiān)断(duàn)拍(pāi)摄(shè)，记(jì)录(lù)下(xià)宇(yǔ)宙(zhòu)的(de)“时(shí)间(jiān)流(liú)动(dòng)”，这(zhè)也(yě)是(shì)鲁(lǔ)宾(bīn)天(tiān)文台(tái)的(de)核(hé)心(xīn)使(shǐ)命(mìng)“时(shí)空(kōng)遗(yí)产(chǎn)巡(xún)天(tiān)”（Legacy Survey of Space and Time, LSST），将(jiāng)在(zài)今(jīn)年(nián)下(xià)半(bàn)年(nián)启(qǐ)动(dòng)。

Vera Rubin 相(xiāng)机(jī)由(yóu)美(měi)国(guó)能(néng)源(yuán)部(bù)的(de) SLAC 国(guó)家(jiā)加(jiā)速(sù)器(qì)实(shí)验(yàn)室(shì)制(zhì)造(zào)，它(tā)的(de)像(xiàng)素(sù)高(gāo)达(dá)32亿(yì)（是(shì)iPhone 16 Pro摄(shè)像(xiàng)头(tóu)的(de)67倍(bèi)），而(ér)要(yào)完(wán)整(zhěng)展(zhǎn)示(shì)它(tā)拍(pāi)摄的一张照片，则需要用400块超高清电视屏幕拼接起来才能实现。

简单来说，鲁宾天文台就像用一台超级摄像机，以极高的帧率，连续不断地为宇宙拍摄一部超高清延时电影。

而这部“电影”的主角，是宇宙中一切正在发生变化的事物。从太阳系内悄然掠过的小行星，到银河系中亮度忽明忽暗的脉动变星，再到遥远宇宙中恒星生命终结时那璀璨的超新星爆发。这部电影的意义，在于它将首次揭示宇宙的“时间维度”。

这张图片在短短七个多小时由拍摄的678张独立图像合成。通过这种图像合并的方式，可以清晰地揭示出那些原本暗淡或不可见的细节，例如构成三叶星云（位于右上方）和礁湖星云（位于下方中部）的气体和尘埃云，而这两个星云距离地球有数千光年之遥。

此次发布的测试图像，仅仅是天文台测试阶段10小时观测的成果，但已经让我们窥见了这部大片的冰山一角。

其中一张照片，如同一场粉色与蓝色交织的宇宙盛宴，将数千光年外的恒星“育儿所”——三叶星云和礁湖星云的梦幻景象尽收眼底。值得一提的是，这张照片实际上由678张独立的照片叠加而成，它们是鲁宾天文台是在7个多小时拍摄的。这种处理方式，让那些原本淹没在背景噪声中的、极其暗淡的气体和尘埃云显现出来，以前所未有的细节揭示了恒星诞生的复杂过程。

鲁宾天文台图像标注版，展(zhǎn)示(shì)了(le)其(qí)首(shǒu)张(zhāng)照片捕捉到的一千万个星系中的部分星系。

而另一张照片则更加震撼，它一次性捕捉了室女座星(xīng)系(xì)团(tuán)及(jí)其(qí)周(zhōu)边(biān)的(de)约(yuē)一(yī)千(qiān)万(wàn)个(gè)星(xīng)系(xì)，展(zhǎn)示(shì)了(le)鲁(lǔ)宾(bīn)天(tiān)文台(tái)无(wú)与(yǔ)伦(lún)比(bǐ)的(de)“广(guǎng)角(jiǎo)”能(néng)力(lì)。不(bù)过(guò)，这(zhè)还(hái)仅(jǐn)仅(jǐn)是(shì)它单次曝光视场的(de)一(yī)小(xiǎo)部(bù)分(fēn)，未(wèi)来(lái)十(shí)年(nián)，它(tā)将(jiāng)拍(pāi)摄(shè)到(dào)约(yuē)200亿(yì)个(gè)星(xīng)系(xì)和(hé)约(yuē)400亿(yì)个(gè)天(tiān)体(tǐ)，人(rén)类(lèi)历(lì)史(shǐ)上(shàng)第(dì)一(yī)次(cì)，我(wǒ)们(men)观(guān)测(cè)到(dào)的(de)天(tiān)体(tǐ)数(shù)量(liàng)将(jiāng)超(chāo)过(guò)地(de)球(qiú)上(shàng)的(de)人(rén)口(kǒu)总数。

鲁宾科学平台使用界面的一个可视化展示，背景图像为玫瑰星云。

鲁宾天(tiān)文台(tái)不(bù)仅(jǐn)能(néng)拍(pāi)得(de)清(qīng)还(hái)拍(pāi)得(de)快(kuài)，比(bǐ)很(hěn)多(duō)同(tóng)类(lèi)望(wàng)远(yuǎn)镜(jìng)快(kuài)10到(dào)100倍(bèi)。天(tiān)文台(tái)的(de)望(wàng)远(yuǎn)镜(jìng)和(hé)穹(qióng)顶(dǐng)能(néng)够(gòu)快(kuài)速(sù)重(zhòng)新(xīn)定(dìng)位(wèi)，使(shǐ)其(qí)每(měi)晚(wǎn)能(néng)拍(pāi)摄(shè)约(yuē)1000张(zhāng)图(tú)像(xiàng)，每张曝光约30秒，间隔(gé)仅(jǐn)数(shù)秒(miǎo)。每(měi)晚(wǎn)产(chǎn)生(shēng)的(de)数(shù)据(jù)量(liàng)高(gāo)达(dá)20T，并(bìng)将(jiāng)触(chù)发(fā)多(duō)达(dá)1000万(wàn)次(cì)关于(yú)天(tiān)体(tǐ)变(biàn)化(huà)的(de)实(shí)时(shí)警(jǐng)报(bào)，分(fēn)发(fā)给(gěi)全世(shì)界(jiè)的(de)科(kē)学(xué)家(jiā)。我(wǒ)们(men)正(zhèng)进(jìn)入(rù)“天(tiān)文电(diàn)影(yǐng)学(xué)”时(shí)代(dài)，用(yòng)一(yī)种全新的视角探索宇宙。

站在巨人肩膀上的“观天巨眼”

要制作如此宏大的宇宙电影，需要的不仅仅是决心，更是一代代技术积累的结晶，以及一个完美的舞台。

鲁宾天文台的西蒙尼巡天望远镜正在为穹顶内的校准工作做准备。科学家们利用左侧的白色屏幕和一个均匀光源，来测量LSST相机32亿像素之间的响应差异。这些差异源于探测器制造过程中的固有偏差，而非我们从太空中收集到的光线本身的变化。科学家们将利用通过这块屏幕收集到的校准信息，来分辨这些制造偏差在最终科学数据中造成的影响。

鲁宾天文台的成功并非凭空而来，它站在了巨人的肩膀上。从开启现代大规模巡天时代的斯隆数字巡天（SDSS），到作为其“探路先锋”的暗能量相机（DECam），再到太空中的银河测绘师盖亚（Gaia）探测器，人类制造的“巨眼”像素越来越高，视野越来越广。每一次升级，都代表着我们观测宇宙的范式转变——从静态的“拍照存档”，迈向动态的“实时监控”。

位于智利安第斯山脉的帕穹山之巅的鲁宾天文台

而要实现这终极一步，除了拥有32亿像素的史上最大相机，还需要一个完美的舞台。鲁宾天文台选址于智利安第斯山脉的帕穹山之巅，这里海拔近2700米，拥有天文学家梦寐以求的条件：海拔高、空气干燥、远离城镇光污染。

干燥的空气能最大限度地减少水汽对星光的吸收和扰动，而极致的黑暗则是捕捉来自宇宙亿万光年外微弱光子的前提。为了维护这份“神圣的黑暗”，天文台有着近乎严苛的规定：夜间上下山的车辆禁止使用远光灯，工程团队会像“捉鬼”一样清除穹顶内外任(rèn)何(hé)一(yī)个(gè)多(duō)余(yú)的(de)LED灯(dēng)或(huò)其(qí)他(tā)杂(zá)散(sàn)光(guāng)源(yuán)。因(yīn)为(wèi)对(duì)于(yú)鲁(lǔ)宾(bīn)天(tiān)文台(tái)而(ér)言(yán)，来(lái)自(zì)宇(yǔ)宙(zhòu)深(shēn)处(chù)的(de)星(xīng)光(guāng)，就(jiù)足(zú)够(gòu)了(le)。

从寻找“第九行星”到保卫地球家园

长曝光镜头下，智利帕穹(qióng)山(shān)之(zhī)巅(diān)，鲁宾天文台静静矗立，背后是斗转星移绘就的璀璨星轨。

这部宇宙大片将首先为我们解答家门口的谜题。一个萦绕天文学家心头的疑问是：太阳系是否存在遥远的“第九大行星”？科学家们相信，如果它真的存在，鲁宾天文台将在第一年内就找到它的踪迹。

同时，它也是地球的“哨兵”，通过高效扫描，它在前两年发现的小行星数量就可能超过过去200年的总和，将那些潜在的“杀手小行星”纳入监控。

如果视线再放远一些，鲁宾天文台将把我们对银河系的认知边界从16万光年推至惊人的120万光年，清晰描绘出银河系吞噬其他星系后留下的“星辰墓地”，并找到那些暗淡的、幸存的卫星星系。

宇宙由三个组成部分组成：正常或可见物质 （5%）、暗物质 （27%） 和暗能量 （68%）。（图片来源：NASA）

更进一步，鲁宾天文台将直面现代物理学的两大终极谜题：暗物质与暗能量。这两种神秘的存在占据了宇宙的95%，却几乎隐形。鲁宾将通过捕捉暗物质造成的微弱引力透镜效应，并利用无数超新星(xīng)作(zuò)为(wèi)“标(biāo)准(zhǔn)烛(zhú)光(guāng)”来(lái)精(jīng)确(què)丈(zhàng)量(liàng)宇(yǔ)宙(zhòu)，绘(huì)制(zhì)出(chū)它(tā)们(men)的(de)分(fēn)布(bù)图(tú)。

然(rán)而(ér)，这(zhè)部(bù)电(diàn)影(yǐng)最激动人心的，或许是那些我们完全意想不到的“剧情”。鲁宾天文台对瞬变天体的捕捉能力有可能向我们展示一些我们以前从未想过的东西。

最后一句话总结：

如果某个天体移动或发生变化，鲁宾一定能看到它，并告诉全世界。未来十年，这位“宇宙摄影师”将(jiāng)带(dài)我(wǒ)们(men)进(jìn)入(rù)一(yī)个(gè)动(dòng)态(tài)的(de)星(xīng)空(kōng)时(shí)代(dài)。还(hái)等什么？宇宙电影，已经开拍了！（杨雨鑫）

参考资料：

https://www.space.com/astronomy/vera-c-rubin-observatory-reveals-1st-stunning-images-of-the-cosmos-scientists-are-beyond-excited-about-whats-coming

https://skyviewer.app/

https://www.cnn.com/2025/06/23/science/vera-rubin-observatory-first-images

https://www.newscientist.com/article/2485201-stunning-first-images-show-the-power-of-the-vera-c-rubin-observatory/
https://www.bbc.com/news/articles/cj3rmjjgx6xo

审核：北京天文馆研究馆员 李昕