1889年6月,圣雷米的精神病院,文森特·梵高透过那扇装了铁条的窗户,望向黎明前的夜空。他没有天文望远镜,也没有任何照相设备,只有一块画布、几管颜料和一支饱蘸情绪的画笔。他一笔一笔涂抹出旋转的星辰和流动的月光,最终完成了那幅布面油画——《星空》。很少有人知道,画中那些卷曲的云气并不完全是想象。梵高在给弟弟提奥的信中写道,他在黎明前看到了“清晨的星星很大,很白”。然而现在,一台架设在智利山顶、像素高达5.7亿的暗能量相机,用另一种方式告诉了世人:原来梵高笔下的那种漩涡感,在宇宙里是真实存在的,而且比你想象的更壮阔。
美国国家科学基金会(NSF)的暗能量相机(DECam)最近分享了一张新照片,它看起来就像是从梵高画布上剪下来的一角。左侧是一团朦胧的蓝紫色星云,细细的云气丝缕般萦绕,像极了《星空》里那些旋转的气流;右侧则缀满了金灿灿的星点,中间最亮的区域宛如吊灯的灯架,密密麻麻地铺在深黑的背景上。如果你把这张图发给一个不知情的人,说这是某位艺术家用厚涂法完成的油画,他大概不会怀疑——但它不是。它的每一颗光点、每一缕颜色,都是来自真实天体的光子撞击探测器形成的信号。
这种强烈的艺术错觉,恰恰把科学和艺术之间那条人为划出的界限撞出了一个裂缝。一派人会说,天文望远镜的目标是精确测量和物理分析,而不是美学。专业设备产生的“图像”只不过是一串经过校准的电子信号,纯粹的数据可视化,连“照片”都算不上。另一派人则觉得,当我们看到玫瑰星云或者哈勃深空场的色彩时,那种被击中的感觉,和站在美术馆里面对一幅杰作并没有区别。这两种话听起来都很有道理,也因此很难吵出结果。但当一张像梵高《星空》的天文影像摆在面前时,也许更合适的做法不是争论它算不算艺术,而是承认一个事实:宇宙本身就是一个善于制造构图和色彩对比的大师,而我们的眼睛,天然就吃这一套。
先别急着判断,让我们把这张照片拆开看看。照片左侧那片朦胧的、带着蓝紫色调的云雾,是天文学家口中的南冕座分子云,距离地球大约430光年。分子云是一些温度极低、密度较高的星际区域,里面富含分子氢和宇宙尘埃,它们正是孕育新一代恒星的“冷胎”。在这片区域里,可以分辨出两个醒目的白色光点,分别标记为NGC 6726和NGC 6729。它们周围各有一层晕,NGC 6726沐浴在淡蓝色的光晕中,NGC 6729则被一层更温暖、像橘色轻纱一样的光芒包裹着。右下角更明亮的橘色区域,属于一个双星系统——R Coronae Australis。它的主星正处在“青少年”阶段:质量几乎已经长到了成年恒星的水平,但核心还远没有点燃氢的核聚变反应,所以它算不上成熟。围绕它的蓝色辉光,则是来自这片恒星摇篮里成千上万颗年轻恒星辐射出的紫外线,激发周围气体后产生的散射。换句话说,你看到的那抹蓝,本质上是一群婴儿恒星一起点亮的天空。
再看右侧,完全是另一番景象。那里有一个明亮的星团,编号NGC 6723,距离我们超过28000光年,属于银河系外围的球状星团。这类星团含有数十万到数百万颗年迈的恒星,它们大多在百亿年前就已经形成,彼此紧紧抱在一起,在引力的约束下围绕着银河系中心运转。NGC 6723还有一个更具画面感的名字——“吊灯星团”(Chandelier Cluster),因为它层层叠叠的星点就像悬在穹顶的巨型水晶灯。天文学家估计,这一小块区域里可能聚集了上百万颗恒星,它们的光线穿越漫长时间抵达地球,最后在暗能量相机的焦平面上化为像素。一边是不到几百万岁的恒星胚胎区,一边是年龄堪比宇宙本身的恒星养老院,两个迥异的时空被收进同一张照片里,这种对照本身就足够超现实。
问题来了:一架为研究暗能量而设计的科学设备,怎么就顺便产出了一幅“宇宙印象派”作品?这要归功于DECam本身惊人的技术参数。它安装在智利托洛洛山美洲际天文台的维克多·M·布兰科4米望远镜上,镜头的直径大约1米(接近3.3英尺),成像焦平面由74片拼接的探测器阵列组成,总分辨率达到5.7亿像素。每次曝光,它能同时抓取天空中极广视场内的数万个目标,而且灵敏度极高,能够捕捉到极其昏暗的天体。正因为它的视野足够大,南冕座分子云和吊灯星团这两个相隔数万光年的天体才能出现在同一帧画面里;也正因为它的像素足够密,那些微弱的云气丝缕和弥漫的星点才被纤毫毕现地保留了下来。
但技术本身并不负责生成“美”,它只管忠实地记录光子。让你觉得这张照片像梵高画作的原因,或许隐藏在一个更微妙的层面里。艺术家在画《星空》时,用了被称为“厚涂法”(impasto)的技巧,颜料被厚厚地堆在画布上,形成立体的纹理,从而让夜空仿佛在流动、翻卷。而在DECam的影像中,星际尘埃和气体云受到新生恒星辐射压和邻近超新星激波的扰动,本身就呈现出非均匀、丝缕状的分布。这种物理过程自发形成的图案,带有一种近似黏稠、旋动感的视觉特征,与厚涂笔触不谋而合。再加上后期图像处理时,天文学家对颜色进行了映射——蓝色对应较热的年轻恒星辐射,橙色则标示出尘埃对星光的反射或更冷的部分——这些色彩配置客观上强化了一种属于油画的质感。也就是说,你以为是艺术意图创造了那些漩涡,其实物理定律本来就在制造漩涡;你以为艺术家选择了那些蓝与橙,其实那些颜色是恒星和尘埃自己调配出来的。
这可能就是天文影像之所以会击中人心的一种解释:你面对的不是任何人的主观表达,而是一套盲目、冷酷的物理规则,但正是这套规则,生产出了让你说不清为什么会喜欢的图案。那些旋转的云气、点状的亮星、冷暖色调的对撞,和生命毫无关系,却不偏不倚地触发了你大脑里对平衡、对比、节奏的偏好。这不是“科学发现了一种美”,而是“物理规律刚好产生了一种你刚好觉得美的结构”。
如果非要找出一个“创作者”,那也不是DECam。布兰科望远镜、暗能量相机、复杂的还原软件、一群决定观测目标的天文学家,以及智利北部干燥而稳定的大气,共同构成了这支“画笔”。而真正的调色盘,是恒星演化、分子云塌缩、星团动力学等无法被讨价还价的自然法则。也许梵高在圣雷米的房间里,透过铁窗看到清晨的星星时,隐约感受到了这种超越个人意志的秩序。他没有用数学方程去描述它,而是用颜料和笔触,把这种感受大声喊了出来。DECam则用一种近乎沉默的方式,把同样的信息翻译成了硅片上电荷的分布。两者没有什么高下之分,只是同一种仰望的不同方言而已。
说到底,这件事最迷人的地方,并不在于“一台望远镜竟然拍出了梵高”,而在于我们突然意识到,梵高画里那些被人称作“天才”的旋转笔触,竟然不是完全虚构的幻象。真实存在的宇宙云气,真的长成了那副样子;真实存在的星团,也真的会像悬挂在夜空中的灯架一样闪闪发光。你需要做的,只是有一台足够敏锐的相机和一扇足够干净的窗户。梵高有窗户,但没有相机。我们有相机,但如果不偶而丢开图表和数据,只盯着那张照片看一会儿,可能也就错过了这个巧合。
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