出品：科普中国制作：渊默监制：中国科学院计算机网络信息中心在轨运行30年，哈勃拍摄的大量瑰丽的星体照片，或星星点点，或柱状、或螺旋状……这些宇宙图像到底是什么？了解这些图片的含义，或许下次看到它们时，就能从科学的角度领悟它们的奇妙，而不必再止步于赞叹炫目的效果。
在解读具体照片之前，首先需要对大型望远镜的观测策略建立认知。
每台大型望远镜在设计之前，就已经规划好了观测目标。
这些目标任务，将是一台顶级设备在未来许多年内最主要、效果最好的科学产出，既能在科学界独领风骚，也最适宜向公众推广。
对哈勃来说，它先进的空间位置、分辨和集光本领、特殊的仪器、与其它科学项目之间的竞争……种种因素，决定了它的观测重点是：宇宙学，星际物质，星系动力学，恒星演化，高能天体。
我们看到的星空图片，都属于这几大类的成果。
在“哈勃”发射二十多年前，1969年发表的《大型空间望远镜的科学用途》报告就已经规划好了它的用途。
不懂这些深奥的名词？没关系，下面就用简单的语言讲讲如何辨认照片里的天体，以及这些漂亮图片是如何与这些深奥名词，以及人类最重要的前沿发现联系起来的。
宏伟瑰丽的漩涡星系星系，又称宇宙岛，是像银河系这样由无数的恒星、尘埃组成的运行系统。
星系摄影是最漂亮的天体图片之一。
尽管它们的形状千变万化，但看到下图这种漩涡形的结构，就很容易判断它是星系了。
星系NGC 1300，这种中间是棒状、周围有旋臂的星系叫做“棒旋星系”。
银河系也是一个棒旋星系。
由于大多数星系是个扁盘，斜对或侧对我们时，只能看到椭圆形，甚至窄窄一条线。
横亘夜空的银河，就是我们银河系的横截面。
NGC 4710星系的侧面，中间暗色杂质为尘埃盘。
某些特殊星系的尘埃盘是扭曲的星系图片很好地体现了哈勃在多波段的复合。
例如下图中，既有淡黄白色的光晕、暗红色的尘埃，也有蓝白色的点点恒星、粉红色的云团（发出紫外线）。
分析这些物质的分布情况，可以探究恒星如何形成等重要信息。
漩涡星系M74还有一些星系不那么规则，甚至几个之间互相吸引，撕扯、纠缠。
细数图中有几个星系核心，就能很简单地看清这一点。
星系之间如何作用，也是急需解决的重要谜题。
“斯蒂芬五重奏”，其中含有五颗相互吸引的星系。
左上角的黄色椭圆星系离得最远，受影响较小。
两个相互撕扯的星系Arp 273形成一朵玫瑰的形状。
大犬座中两个正在并合的漩涡星系。
NGC 4676的两个星系由于引力作用，拉出了长长的尾巴，因此又称“鼠”星系。
万千光点集一身，那是宇宙最深处所谓深场照片，就是宇宙最深处的图像。
它的特征很明显：千万个光点集中在一起，其中每个都具有星系的形状。
换句话说，它们是有面积的，而非真正的光点。
用天文术语来说，是“展源”而非“点源”。
天炉座深场。
当哈勃凝视足够久之后，原本黑暗的天区，出现了千万个新世界。
哈勃拍摄深场的能力是独一无二的。
深场星系的光线非常暗弱，需要极长时间的曝光。
例如上面这张深场照片，就足足连续拍了11.3天之久。
地上的望远镜受大气辉光干扰，几乎不可能拍出这样敏锐的效果。
背景星系的规则形状，被前景Abell 2218星系团中的金黄色大质量天体扭曲成了弧形。
在星系背景中还发现了一种神奇的现象，即爱因斯坦预言的“引力透镜”。
根据广义相对论，在大质量物体周围光线会弯曲，就像哈哈镜一样。
在上面这样的图中，就可以看到原本短粗的背景星系，在前景星系附近被拉长成许多缥缈的弧线。
星团、深场难区分？看光点是否有形在星系内部，恒星也会一群群聚成团。
星团与深场照片的区别在于，星团中的一颗颗恒星都是光点，没有面积和形状。
天炉座3号星团，因为大量恒星聚集在一个圆球形区域内，被称为球状星团。
大麦哲伦星系中的星团，蓝色的年轻恒星刚从粉红色的星云中诞生出来人马座银河系中心周围像是一个“珠宝盒”，恒星密度十分惊人。
高能量天体，宇宙最耀眼的刹那星系是千亿颗恒星的集合。
但有时，一颗天体爆发的能量便足以媲美整个星系。
很多星系照片都含有能量极高的天体，最强大的当属星系中心的超大质量黑洞。
有了哈勃拍到下面这张照片的支持，全球多台射电望远镜联合协作，持续跟进，诞生了去年轰动世界的黑洞照片。
M87中心黑洞喷出的粒子流，黄色光晕范围为星系，中心亮点为黑洞位置。
在下面这张图中，同样地，虽然画面中有一枚巨大的星系，但最重要的其实是左下角的高能量天体——超新星。
它的亮度变化等信息，对我们来说是非常新鲜的知识，也是衡量天体距离的重要依据。
超新星1994D和NGC 4526星系简单来说，超新星就是大质量星体的寿命走到尽头，炸成了一朵绚丽的星云烟花。
在下面的图中，明显可以看到这种高能量的爆发，造成物质从两端抛射出来。
蝴蝶星云NGC 6032除此之外，年老恒星还会比较温和地抛出自己的球型外层，形成对称性极高的涟漪状星云。
古代天文学家误把它们看成了行星周围的光环，所以它们有个特殊的名字叫行星状星云。
行星状星云NGC 7293就像一只巨眼猫眼星云也是一颗典型的行星状星云但是在爆炸中心，死亡恒星的内层有可能凝集成一个致密的核心，不断高速转动，向外放出能量射线。
经过漫长岁月之后，对称的星云就会被辐射搅碎，变成像下面这样的奇怪形状。
蟹状星云是超新星爆发的遗迹，在它中心有一颗放射能量的脉冲星。
DEM L 190星云也被它包裹的中子星搅成了类似心形。
星云，孕育天体的温床除了上面提到的超新星爆炸形成的星云，还有很多星云结成块状，看不出明显
