Zobacz najpiękniejsze zdjęcia Hubble'a. Co teleskop widział przez 30 lat?

Kosmiczny Teleskop Hubble'a zmienił nasze rozumienie Wszechświata, a jego widok z orbity wywołał powódź kosmosu

odkrycia, które na zawsze zmieniły astronomię.Od badań ciemnej materii po określenie wieku Wszechświata, Hubble pomógł odpowiedzieć na niektóre z najważniejszych pytań astronomicznych naszych czasów i ujawnił tajemnice, o których istnieniu nie mieliśmy pojęcia. W całej historii ludzkość nigdy nie patrzyła na Wszechświat z większą przejrzystością i skupieniem.

Teleskop w 2002 roku. Zdjęcie: NASA

Po co wysyłać teleskop w kosmos?

Hubble został zaprojektowany jako obserwatorium dla generałamiejsce przeznaczone do eksploracji Wszechświata w zakresie widzialnym, ultrafioletowym i podczerwonym. Do tej pory teleskop zbadał ponad 40 000 obiektów kosmicznych, zapewniając widoki, których astronomowie nie byli w stanie uchwycić z Ziemi.

Poza tym, że atmosfera ziemska jest całkowicieBlokuje światło o określonych długościach fal, składa się z ruchomych kieszeni powietrza, które powodują migotanie gwiazd na nocnym niebie. Ten ruch rozmywa obrazy zrobione naziemnymi teleskopami. Hubble został wystrzelony na orbitę ponad atmosferę, aby uniknąć tych efektów.

NGC 3147 - 130 milionów galaktyk spiralnychlat świetlnych od Ziemi. Wyraźna wizja kosmosu Hubble'a pozwala uchwycić szczegóły, takie jak gromady młodych niebieskich gwiazd, różowawe mgławice i smugi pyłu widoczne w wdzięcznych, wijących się ramionach galaktyki. Źródła: NASANASA, ESA, S. Bianchi (Università degli Studi Roma Tre University), A. Laor (Technion-Israel Institute of Technology) i M. Chiaberge (ESA, STScI i JHU)

Chociaż lustro Hubble'a jest znacznie mniejsze niżnajwiększych obserwatoriów naziemnych, unikalna pozycja teleskopu nad ziemską atmosferą zapewnia niesamowitą przejrzystość. Kiedy teleskop okrąża Ziemię, jego zwierciadło zbiera światło z kosmosu, zbierając obrazy i dane. W przypadku niektórych z najgłębszych zdjęć Hubble'a teleskop przez wiele dni wpatrywał się w ten sam punkt na niebie, próbując uchwycić jak najwięcej słabego blasku odległego wszechświata.

Kosmiczne odkrycia

Tak było, gdy wystrzelono teleskop Hubble'aWiadomo, że wiek Wszechświata wynosił 10-20 miliardów lat. Badając konkretną klasę gwiazd, którą można wykorzystać do określenia odległości, Hubble był w stanie zawęzić tę szeroką liczbę do około 13,8 miliarda lat – liczby obecnie wykorzystywanej do zrozumienia skali czasu i rozwoju gwiazd, galaktyk i nie tylko.

RS Puppis jest zmiennącefeida, która z biegiem czasu rytmicznie jaśnieje i ciemnieje w przewidywalny sposób. Wykorzystując znaną jasność cefeid, astronomowie mogą określić odległości do tych gwiazd. Źródła: NASA, ESA i Hubble Legacy Team (STScI/AURA) Współpraca Hubble-Europa

Hubble odkrył supermasywne czarne dziuryczai się w sercach galaktyk i pomógł w mapowaniu obecności nieuchwytnej ciemnej materii wokół gromad galaktyk. Ale jednym z najdziwniejszych odkryć było odkrycie, że ekspansja Wszechświata przyspiesza z powodu obecności wciąż niezidentyfikowanej i nieznanej wcześniej „ciemnej energii”. Dzięki możliwości przenoszenia na Ziemię nieskazitelnych obrazów Wszechświata, Hubble często pokazywał ludzkości, jak wiele musi się jeszcze dowiedzieć o kosmosie.

Wehikuł czasu Hubble'a

Kosmos jest tak rozległy, że nawet światłopodróż przez ogromną przestrzeń między obiektami zajmuje dużo czasu. Światło Księżyca Ziemi dociera do nas w około 1,3 sekundy świetlnej, więc kiedy patrzymy na Księżyc na niebie, widzimy, jak pojawił się 1,3 sekundy temu.

Ekstremalne Głębokie Pole Hubble'a zawiera 5500galaktyki, w tym niektóre z nich, które mają 13,2 miliarda lat. Współpracownicy: NASA, ESA, G. Illingworth, D. Magee i P. Oesch (University of California, Santa Cruz), R. Bowens (University of Leiden) i zespół HUDF09.

Rozpoczęło się światło najodleglejszych obiektów kosmicznychpodróżować w kosmos miliardy lat temu. Kiedy w końcu dociera do naszego zakątka wszechświata, pokazuje nam wszechświat takim, jaki był w odległej przeszłości. Przechwytując słabe światło wczesnego Wszechświata, Hubble może zobaczyć galaktyki takimi, jakie były miliardy lat temu, pokazując nam, jak się rozwijały i ewoluowały w czasie.

Nie nie możemy patrzeć, jak się zmieniajągalaktyki lub gwiazdy – rozwijają się przez miliardy lat. Jednak obserwując je na różnych etapach ich istnienia, Hubble pomógł wykazać, jak galaktyki zmieniają się i rosną w wyniku interakcji i zderzeń. Dał nam zdjęcia gwiazd na różnych etapach życia gwiazdowego i pokazał, jak łączą się i zapalają w obłokach gazu i pyłu, wydychają zewnętrzne warstwy w postaci mgławic i eksplodują jako supernowe.

Planety Układu Słonecznego

Hubble był używany do badania wszystkiego:od pogody na planetach naszego Układu Słonecznego do narodzin planet wokół innych gwiazd. Badał skład atmosfer tych planet pozasłonecznych lub egzoplanet i być może uzyskał jedno z pierwszych zdjęć takiej planety w świetle widzialnym.

Na tym zdjęciu zrobiono JowiszaTeleskop Hubble'a pokazuje Wielką Czerwoną Plamę na gazowym olbrzymie - potężną burzę szalejącą w atmosferze planety. Autorzy: NASA, ESA, A. Simon (Goddard Space Flight Center) i M. H. Wong (Uniwersytet Kalifornijski, Berkeley).

Hubble stał się ważnym świadkiem wydarzeńw naszym Układzie Słonecznym – obserwował zderzenia komet i asteroid z Jowiszem, burze i zorze na sąsiednich planetach, rozpadające się asteroidy i przelatujące komety. Nasze kosmiczne podwórko w dalszym ciągu kryje wiele niespodzianek: Hubble jako pierwszy odkrył pierścienie i księżyce wokół Urana oraz księżyce wokół Plutona. Dzięki Hubble’owi znacznie lepiej rozumiemy, jak w rzeczywistości wygląda i jak działa nasz Układ Słoneczny.

Jak odkrycia Hubble'a wpłynęły na ludzkość?

W 1609 r. obserwacje włoskiego naukowcaGalileo Galilei w końcu pokazał, że istnieją ciała niebieskie (księżyce Jowisza), które nie krążą wokół Ziemi. To rewolucyjne odkrycie na zawsze zmieniło nasze rozumienie Wszechświata, którego środek znajduje się w centrum Ziemi.

Nowa rewolucja w astronomii

Prawie cztery wieki później wystrzelenie kosmosuTeleskop Hubble'a należący do NASA na pokładzie statku kosmicznego Discovery w 1990 roku zapoczątkował nową rewolucję w astronomii. Utworzony w ramach partnerstwa pomiędzy amerykańskim programem kosmicznym a Europejską Agencją Kosmiczną, Hubble orbituje 547 km nad powierzchnią Ziemi. Ten punkt obserwacyjny umożliwia Hubble'owi obserwację obiektów i zjawisk astronomicznych w sposób bardziej spójny i bardziej szczegółowy, niż jest to zazwyczaj możliwe w obserwatoriach naziemnych. Przez 30 lat obserwacje Hubble'a odegrały kluczową rolę w odkrywaniu i charakteryzowaniu tajemniczej ciemnej energii, która wydaje się przenikać całą przestrzeń we Wszechświecie. Takie wyniki zmieniły nasze podstawowe rozumienie kosmosu.

Cała komunikacja z Hubble'em odbywa się w formacieMission Operations Room, w którym inżynierowie przedstawiają cotygodniowe plany obserwacji, monitorują stan zdrowia i bezpieczeństwo Hubble'a oraz eliminują wszelkie pojawiające się anomalie.

Zdjęcie: NASA

Wpływ na społeczność naukową

W trzeciej dekadzieHubble w dalszym ciągu jest niezwykle produktywny. Orbitujący teleskop dokonał ponad miliona obserwacji i dostarczył danych, które astronomowie wykorzystali do napisania ponad 17 000 recenzowanych publikacji naukowych na różne tematy, od powstawania planet po gigantyczne czarne dziury. Dokumenty te były cytowane w innych publikacjach około 900 000 razy, a liczba ta rośnie średnio o 150 razy dziennie. Każdy aktualny podręcznik astronomii zawiera materiały obserwacyjne. Dzisiejsi studenci college'u nie mieli nigdy w życiu okresu, w którym astronomowie nie dokonywaliby aktywnie odkryć, korzystając z danych z Hubble'a.

Popularyzacja astronomii

Odkrycia Hubble'a i niezapomniane zdjęciaożywił także zainteresowanie opinii publicznej astronomią. Oprócz zdjęć teleskopu i astronautów, którzy go wystrzelili i utrzymywali podczas sześciu misji promów kosmicznych, niektóre zapadające w pamięć zdjęcia naukowe stały się ikonami kultury. Regularnie pojawiają się na okładkach książek, albumach muzycznych, ubraniach, programach telewizyjnych, filmach, a nawet witrażach kościołów.

Jedno z najbardziej znanych zdjęć teleskopuHubble jest częścią Mgławicy Orzeł (M16). Nazywany Pillars of Creation, przedstawia trzy ogromne filary zimnego gazu oświetlone światłem gromady młodych gwiazd, których silne wiatry gwiazdowe są niewidoczne powyżej. Na końcach przypominających palce występów na szczycie kolumn znajdują się gęste gazowe globule, w których rodzą się gwiazdy. Największy z trzech filarów ma około czterech lat świetlnych.

Zdjęcie: NASA / ESA / STScI / Arizona State University

Nauka przyszłości

Dzięki unikalnemu designowi, któryumożliwiając astronautom utrzymywanie go na orbicie, Hubble był okresowo naprawiany i aktualizowany przy użyciu zaawansowanych narzędzi. Teraz, u szczytu swoich możliwości, Hubble nadal poszerza granice naszej kosmicznej wiedzy. Dzięki historii bezprecedensowych odkryć jest jeszcze więcej tajemnic do rozwikłania i jeszcze więcej odkryć – z których każde otwiera nam nieco bardziej oczy na cuda istniejące w bliższych i dalszych zakątkach wszechświata, które nam przyniosły teleskop, który pozwala nam zobaczyć ludzkość poza Ziemią.

Prezent na trzydziestą rocznicę Hubble'a

NASA niedawno wypuściła dziesiątki ostatnioPrzetworzone zdjęcia z Teleskopu Hubble'a pokazują 30 olśniewających galaktyk, błyszczących gromad gwiazd i eterycznych mgławic. Co ciekawe, te 30 ciał niebieskich jest widocznych przez przydomowe teleskopy. Niektóre z nich można zobaczyć także przez lornetkę lub nawet gołym okiem. Ale oczywiście Hubble widzi je znacznie lepiej.

To zdjęcie teleskopu przedstawia kulęGromada gwiazd Caldwell 78 (lub NGC 6541) znajduje się około 22 000 lat świetlnych od Ziemi. Gromada jest wystarczająco jasna, aby astronomowie z podwórka na półkuli południowej mogli ją łatwo dostrzec przez lornetkę.

Źródła: NASA, Europejska Agencja Kosmiczna i J. Piotto (Uniwersytet w Padwie); Przetwarzanie: Gladys Kober

Wszystkie te ciała niebieskie należą do kolekcji,znany astronomom amatorom jako katalog Caldwella. Katalog, opracowany przez brytyjskiego astronoma-amatora i popularyzatora nauki Sir Patricka Caldwella-Moore'a, został opublikowany przez Sky & Teleskop 25 lat temu, w grudniu 1995 r. Został zainspirowany katalogiem Messiera opracowanym przez francuskiego łowcę komet Charlesa Messiera, który zawiera 110 stosunkowo jasnych, ale słabych obiektów na niebie półkuli północnej, które można przypadkowo pomylić z kometami. Katalog Caldwella identyfikuje 109 galaktyk, gromad gwiazd i mgławic, które nie są ujęte w katalogu Messiera, ale są również wystarczająco jasne, aby mogły je zobaczyć astronomowie-amatorzy. Ponadto obiekty Caldwella są podzielone pomiędzy niebo półkuli północnej i południowej, zapewniając interesujące cele astronomom-amatorom na całym świecie.

Dziś Hubble ma dwie główne kamerydo fotografii kosmicznej. Nazywane Advanced Camera for Surveys (ACS) i Wide Field Camera 3 (WFC3), współpracują ze sobą, aby zapewnić doskonałe obrazowanie w szerokim polu widzenia w szerokim zakresie długości fal. Obserwacje teleskopowe w świetle widzialnym pozwalają nam zobaczyć obiekty kosmiczne w tych samych długościach fal światła, które widzimy na własne oczy, ale ze znacznie większym poziomem szczegółowości. Obserwacje w podczerwieni poszerzają nasze pole widzenia, wykrywając światło o energii mniejszej niż nasze oczy mogą dostrzec i zaglądając przez zasłony pyłu, aby sfotografować niektóre z najsłabszych i najodleglejszych obiektów, jakie kiedykolwiek wykryto. Ultrafioletowa wizja Hubble'a rozszerza widok w przeciwnym kierunku, otwierając okno na ewoluujący Wszechświat i pozwalając nam zobaczyć niektóre z najbardziej gwałtownych wydarzeń w kosmosie.

Podczas gdy Hubble zapewniaSfotografowane z niezwykłą szczegółowością obiekty Caldwella można obserwować za pomocą skromnych teleskopów naziemnych, chociaż niektóre są celami trudniejszymi niż inne. W katalogu znajduje się wiele obiektów głębokiego nieba, które są wystarczająco jasne, aby można je było zobaczyć przez lornetkę, a niektóre są widoczne gołym okiem. Niezależnie od instrumentu obserwacyjnego miejsca w Caldwell są bogate w historię, pełne nauki i interesujące do obserwacji.

Ta nowo wydana kolekcja więcejPonad 50 zdjęć Hubble'a obejmuje 30 obiektów w katalogu Caldwella. Obrazy te były robione przez Hubble'a przez całą jego karierę i wykorzystywane do badań naukowych lub testów inżynieryjnych, ale NASA nie przetworzyła ich jeszcze w pełni w celu upublicznienia.