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你手机里存过的那张星空图,藏着宇宙全部的秘密

我记得几年前第一次看到天文爱好者拍的深空照片时,整个人都愣住了,银河像打翻的牛奶倾泻而下,星点密集得让人头皮发麻,那些五彩斑斓的星云就像宇宙在慢悠悠地吐泡泡,说实话,城市里的灯光让我们都快忘了头顶还有这么一个世界,后来我认真地研究过星空图片,发现这玩意儿远比我们想象的要有意思得多。

每一张星空照片,其实都是时间机器

你有没有想过这样一个问题——我们看到的星星,其实都是它们几百年甚至几万年前的样子?光从那些遥远的天体跑到我们眼睛里,需要时间,假设一颗恒星距离我们100光年,那我们现在看到的,其实是它100年前的样子,换句话说,你手机里存着的那张星空图,其实是一张宇宙的“老照片”。

NASA做过一个挺震撼的对比,他们拍猎户座大星云的时候,发现这个星云离我们大约1344光年,也就是说,那张照片记录的是公元677年左右(中国唐朝时期)星云的样子,你想想,当我们在手机上划过这张图片的时候,看到的居然是唐朝时期的宇宙景观,是不是比什么历史照片都要古老得多?

星空的色彩是怎么拍出来的?

我当初也很困惑,为什么我看星星都是白的,照片里的星云却是红的蓝的绿的?这其实是个好问题。

星空图片的拍摄,主要靠两种方式:

你手机里存过的那张星空图,藏着宇宙全部的秘密

拍摄方式 原理 效果
单次曝光 直接拍,不做特殊处理 适合月亮、亮星,但对暗弱星云基本没用
叠加+后期 连续拍很多张,用软件对齐叠加,再给颜色做标记 能呈现出肉眼根本看不见的星云颜色

那些绚丽的色彩怎么来的?其实很多星云本身发光极其微弱,人眼在黑暗里只能感知黑白,相机不一样,它能长时间曝光,把微弱的光线收集起来,然后科学家会把不同波长的光线映射成不同颜色——氢气发出的光映射成红色,氧气映射成绿色或蓝色,这样一来,我们才能看到那些“宇宙油画”。

哈勃望远镜拍的那张“创生之柱”照片,你知道它背后的真相吗?它其实是用了四种不同的滤镜拍出来的,每种滤镜只让特定颜色的光通过,组合之后,那些“柱子”才显出五彩斑斓的样子,所谓的星空大片,某种程度上是一种“转化现实”,但它比我们肉眼看到的更接近宇宙的真相。

拍星空,最怕的不是光污染

天真的我一开始觉得,要拍出好星空就要去海拔高的地方,后来被一个老法师教育了——最关键的其实是大气透明度,海拔高不一定透明,比如高原上如果有沙尘,还不如平原雷雨过后拍得清晰。

我整理了几点普通人最容易踩的坑:

你手机里存过的那张星空图,藏着宇宙全部的秘密

  • 月亮是最大的光污染:满月的时候,你在哪里拍都白搭,月光会把银河冲得像淡淡的云一样
  • 别信手机宣传的“星空模式”:大多数手机拍出来的星空图,要么糊成一片,要么噪点像下雪,除非是那几个真正有物理大底的专业手机
  • 对焦永远是个坎:自动对焦在夜空里基本废掉,你得用手动对焦,把对焦环拧到无穷远,然后稍微往回拧一点点,这个“一点点”才是真的考验功夫
  • 三脚架越重越好:别买那种几百克的便携脚架,就是骗人的,风吹一下就晃,拍出来全是抖动模糊

有一次我在秦岭一个农家乐院子里试拍,冷得鼻子发红,对焦死活对不上,最后发现是我戴眼镜起雾了——真的是哭笑不得。

那些改变人类认知的星空照片

星空图不只有美感,有些甚至改变了科学史。

《暗淡蓝点》这张照片,你看过没?那是1990年2月14日,旅行者1号太空船在距离地球64亿公里的地方,回头拍了一张地球的照片,照片上的地球只是一个0.12像素的小点,悬浮在一条太阳光带中,卡尔·萨根后来那段话特别感人:“看看那个小点,那就是我们的家园,我们的一切,你所爱的每一个人,你认识的每一个人,你听说过的每一个人,都曾在这颗微尘上度过一生。”

还有一张被称作“哈勃超深场”的图片,哈勃望远镜对准天空中一个看起来空无一物的角落——相当于月球上的一颗芝麻粒那么大的区域——连续曝光了10天,结果呢?那张图片里出现了超过1万个星系,每一个星系里又有成百上千亿颗恒星,换句话说,你以为的“空”,其实是宇宙的另一个维度。

你手机里存过的那张星空图,藏着宇宙全部的秘密

普通人怎么拍出一张有价值的星空图?

现在有一种说法:不用买顶级设备,也能拍出有意义的星空照,这话不全对,也不全错。

如果你只是想拍出好看的星星点,2000块左右的微单加上一支便宜的广角镜头就够了,但如果你想拍出星云颜色——比如玫瑰星云那种浅粉色的花瓣状——那就得花大价钱了,至少得有冷冻相机、窄带滤镜和赤道仪,一套下来两万起步吧。

但我更想说的是,星空图的价值不一定在画质,有一回我在深圳大鹏半岛的海边,用手机支架夹着一台3000块的单反,拍了一张曝光30秒的星空,旁边是一对情侣在露营,男孩对着女孩说:“你看,银河真的能看见。”那一刻我按下快门,那张照片噪点多、构图也一般,但我觉得它比任何专业作品都要动人。

詹姆斯·韦伯望远镜去年公布的第一张深场图,里面有一个叫SMACS 0723的星系团,离我们46亿光年,你放大那张图片会看到那些扭曲的光弧,那是引力透镜效应,说白了,我们正在用一个望远镜看到宇宙在弯曲时空上留下的指纹。

说到底,星空图片最好的地方是什么呢?大概就是让我们意识到,头顶虽然笼罩着雾霾和城市的灯火,但那些光线走了亿万年才到达的星光,依然准时地落在我们的瞳孔上,就像费曼那个著名的比喻:当你仰望星空时,你身体里最古老的原子,就是在一颗恒星中心锻造出来的,某种意义上,看星星就是在看自己的来处。

我们拍天空,其实就是拍自己。

那些星云里的尘埃,那些星系里的粒子,那些被时间和空间稀释过无数遍的光——都真实地存在着,哪怕你看不见它们,而一张星空图片,就是替我们留住它们存在过的证据。

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