ALMA的照片如何產生?

ALMA可以測量天空中的毫米波。毫米波由太空裡的塵埃雲發出,塵埃雲的溫度很低,不發出可見光,所以是黑的,一般望遠鏡看不到塵埃雲,但是塵埃雲發出來的輻射,ALMA能偵測到。

只不過,要是毫米波對人眼而言是隱形的,那天文學家又怎麼看得到ALMA觀測的東西、怎麼秀漂亮照片給我們看?像哈柏太空望遠鏡拍的很多美麗照片,難道ALMA沒有嗎?簡單。天文學家用的是「假色」,所以ALMA圖像裡的顏色並不是原本的顏色,不過圖像裡有很豐富的資料,當然不是假的。

你家要是有地圖的話,你應該早就對「假色」不陌生了。許多地圖上對各國或地區的地勢高低都是用「假色」來標示的,比較低的地方用綠色,高一點的山丘用黃色,更高的山用棕色、甚至紅色。地圖上因顏色不同,能讓你一看就懂每個地方的地形高度如何,但是你住的地方不會真的是綠的、黃的或紅的。因此,雖然是「假」色,但圖像裡包含著許多有用的資料。

解釋ALMA圖像如何產生,這原理多少也是適用。假設ALMA觀測了宇宙中某遙遠星系,然後天文學家知道那個星系的每一部分發射出什麼樣的毫米電波訊號、毫米波的強度多少。那麼,藉由這些資料,天文學家就能構造出這個星系的「假色」地圖。

最長的毫米波用紅色代表,再短一點,依序是用橘色、黃色、綠色,最短的毫米波用藍色來代表。如果毫米波訊號微弱,相對的,它的顏色就比較暗,如果那個區域發出的毫米波量很大,它對應的顏色就很亮。結果呈現出一個彩色而美麗的星系圖像。但那些顏色都不是本來就有的!

當然,天文學家也想拿ALMA取得的影像和星系的原本照片對照著看。這樣可以知道星系哪部分毫米波比較多,哪部分毫米波比較少。當ALMA要進行這種比較的時候,上了假色的照片就會拿可見光影像來比對。可見光影像視誰拍的呢?有兩種管道,一是大型地面望遠鏡,另一種是哈柏太空望遠鏡。

並非所有ALMA所測量的結果都能轉化為圖像,有時ALMA測量的對象是在遙遠的太陽系外的冷塵埃運動的情形,或太空中某些分子的毫米波訊號。這些測量結果沒辦法轉換成圖像,這時候,天文學家就用圖表和數字來展現測量結果,這些圖表也同樣含有很豐富的資訊,同樣也很有意義。