Космічний телескоп «Хаббл» змінив наше розуміння Всесвіту, а її вид з орбіти, викликав потік космічних.
Телескоп в 2002 році. Фото: НАСА
Навіщо відправляти телескоп в космос?
«Хаббл» був розроблений як обсерваторія загальногопризначення, призначена для дослідження Всесвіту у видимому, ультрафіолетовому та інфрачервоному діапазонах хвиль. На сьогоднішній день телескоп вивчив понад 40 000 космічних об'єктів, надавши види, які астрономи не змогли відобразити з Землі.
Крім того, що земна атмосфера повністюблокує світло певних довжин хвиль, вона складається з рухомих повітряних кишень, які викликають мерехтливі зірки на нічному небі. Це рух розмиває зображення, зняті телескопами на землі. «Хаббл» був виведений на орбіту над атмосферою, щоб уникнути цих ефектів.
NGC 3147 - галактика в 130 млнсвітлових років від Землі. Чітке бачення космосу Хабблом дозволяє йому відобразити такі деталі, як скупчення молодих блакитних зірок, рожеві туманності і смуги пилу, видимі в витончених звивистих рукавах галактики. Джерела: NASANASA, ESA, S. Bianchi (Università degli Studi Roma Tre University), A. Laor (Technion-Israel Institute of Technology) і M. Chiaberge (ESA, STScI і JHU)
Хоча дзеркало «Хаббла» набагато менше, ніж внайбільших наземних обсерваторіях, унікальне положення телескопа над атмосферою Землі надає йому неймовірну чіткість. Коли телескоп обертається навколо Землі, його дзеркало збирає світло з космосу, збираючи зображення і дані. Для деяких з найглибших зображень «Хаббла» телескоп кілька днів дивився в одну і ту ж точку неба, намагаючись вловити якомога більше тьмяного світіння далекій Всесвіту.
космічні відкриття
Коли запустили телескоп «Хаббл», буловідомо, що вік Всесвіту становив 10-20 млрд. років. Вивчивши певний клас зірок, який можна використовувати для визначення відстані, «Хаббл» зміг допомогти звузити цю широку цифру до приблизно 13,8 млрд років, числа, яке тепер використовується для розуміння тимчасової шкали та розвитку зірок, галактик та багато іншого.
RS Puppis — це змінназірка-цефеїда, яка з часом ритмічно яскравіше і темніє передбачуваним чином. Використовуючи відому яскравість змінних цефеїд, астрономи можуть визначати відстані до цих зірок. Джерела: НАСА, ЄКА та група «Спадщина Хаббла» (STScI/AURA) Співпраця «Хаббла» та Європи
«Хаббл» виявив надмасивні чорні дірки,галактик, що ховаються в серцях, і допоміг нанести на карту присутність невловимої темної матерії навколо скупчень галактик. Але одним із найдивніших відкриттів стало відкриття того, що розширення Всесвіту прискорюється через присутність все ще непізнаної і раніше невідомої «темної енергії». Завдяки своїй здатності доставляти на Землю первоздані зображення Всесвіту, «Хаббл» часто показував людству, скільки йому ще належить дізнатися про космос.
Машина часу «Хаббла»
Космос настільки величезний, що навіть світлапотрібно чимало часу, щоб подорожувати по величезному просторі між об'єктами. Світла Місяця Землі потрібно близько 1,3 світлових секунд, щоб досягти нас, тому, коли ми дивимося на Місяць в небі, ми бачимо її такою, якою вона з'явилася 1,3 секунди назад.
Поле Hubble Extreme Deep Field містить 5 500галактик, включаючи деякі з них, вік яких становить 13,2 млрд років. Автори: НАСА, Європейське космічне агентство, Г. Іллінгворт, Д. Маги і П. Оеш (Каліфорнійський університет, Санта-Крус), Р. Боувенс (Лейденський університет) та команда HUDF09.
Світло найдальших космічних об'єктів почалоподорожувати в космосі мільярди років тому. Коли він нарешті прибуває в наш куточок всесвіту, він показує нам всесвіт такий, який він був у далекому минулому. Уловлюючи слабке світло раннього Всесвіту, «Хаббл» може бачити галактики такими, якими вони були мільярди років тому, показуючи нам, як вони розвивалися і еволюціонували з плином часу.
Ми не можемо спостерігати, як змінюютьсягалактики або зірки - вони розвиваються в часи мільярди років. Але, розглядаючи їх на різних етапах свого існування, «Хаббл» допоміг продемонструвати, як галактики змінюються і ростуть в результаті взаємодій і зіткнень. Він дав нам знімки зірок на різних етапах зоряного життя і показав, як вони зливаються і спалахують в хмарах газу і пилу, видихають зовнішні шари в вигляді туманностей і згоряння.
Планети Сонячної системи
«Хаббл» використовувався для дослідження всього:від погоди на планетах в нашій сонячній системі до народження планет навколо інших зірок. Він досліджував склад атмосфер цих позасонячних планет або екзопланет і, можливо, отримав одне з перших зображень такої планети у видимому світлі.
На цьому знімку Юпітера, отриманомуТелескопом «Хаббл», видно Велика червона пляма на газовій гігантській планеті - величезна буря, що вирує в атмосфері планети. Автори: НАСА, ЕКА, А. Саймон (Центр космічних польотів Годдарда) та М. Х. Вонг (Каліфорнійський університет, Берклі).
«Хаббл» став важливим свідком подійв нашій сонячній системі він спостерігав зіткнення комет і астероїдів з Юпітером, шторми і полярні сяйва на сусідніх планетах, що розпадаються астероїди і комети. Наш космічний «задній двір», як і раніше, підносить багато сюрпризів: «Хаббл» першим виявив кільця і місяця навколо Урану і місяця навколо Плутона. Завдяки «Хабблу» ми набагато краще розуміємо, як насправді виглядає наша Сонячна система і як вона працює.
Як відкриття «Хаббла» вплинули на людство?
У 1609 році спостереження італійського вченогоГалілео Галілея остаточно показали, що існують небесні тіла (місяця Юпітера), які не обертаються навколо Землі. Це революційне відкриття назавжди змінило наше уявлення про Всесвіт з центром в центрі Землі.
Нова революція в астрономії
Майже чотири століття після запуску космічноготелескопа НАСА «Хаббл» на борту космічного корабля «Діскавері» в 1990 році започаткував нову революцію в астрономії. Створений в результаті партнерства космічної програми США та Європейського космічного агентства, «Хаббл» обертається на висоті 547 км над поверхнею Землі. Ця вигідна точка дозволяє «Хабблу» спостерігати за астрономічними об'єктами і явищами більш послідовно і з більшою деталізацією, ніж це зазвичай можливо з наземних обсерваторій. За 30 років спостереження «Хаббла» відіграли ключову роль у виявленні та характеристики таємничої темної енергії, яка здається, пронизує весь простір у Всесвіті. Такі результати змінили наше фундаментальне розуміння космосу.
Всі комунікації з «Хабблом» відбуваються вОпераційної кімнаті Місії, де інженери передають щотижневі плани спостережень, стежать за станом і безпекою «Хаббла» і усувають будь-які виникають аномалії.
Фото: НАСА
Вплив на наукове співтовариство
Протягом третього десятиліттяексплуатації «Хаббл», як і раніше, надзвичайно продуктивний. Орбітальний телескоп провів більше мільйона спостережень і надав дані, які астрономи використовували для написання більше 17 000 наукових публікацій, що рецензуються, з широкого кола тем — від формування планет до гігантських чорних. Ці документи згадувалися в інших публікаціях приблизно 900000 разів, і ця загальна кількість збільшується в середньому на 150 в день. Кожен нинішній підручник з астрономії включені матеріали обсерваторії. Сьогоднішні студенти коледжів не знали в своєму житті того часу, коли астрономи не робили активних відкриттів за допомогою даних «Хаббла».
популяризація астрономії
Відкриття «Хаббла» та пам'ятні фотографіїтакож відродили інтерес публіки до астрономії. Поряд з зображеннями телескопа і астронавтів, які запускали і обслуговували його під час шести місій космічних човників, деякі пам'ятні наукові зображення стали культурними іконами. Вони регулярно з'являються на обкладинках книг, музичних альбомах, одязі, телешоу, фільмах і навіть на церковних вітражах.
Одне з найвідоміших зображень телескопа«Хаббл» - це частина туманності Орла (M16). Названий «Стовпи творіння», він показує три величезні стовпи холодного газу, освітлених світлом скупчення молодих зірок з сильними зоряними вітрами, розташованих поза увагою вище. У кінчиках пальцевидних виступів нагорі колон укладені щільні газоподібні глобули, всередині яких народжуються зірки. Висота найбільшої з трьох колон становить близько чотирьох світлових років.
Фото: NASA / ESA / STScI / Державний університет Арізони
наука майбутнього
Завдяки унікальній конструкції, якадозволяла обслуговувати його на орбіті астронавтами, «Хаббл» періодично ремонтувався і оновлювався з використанням передових інструментів. Зараз, на піку своїх можливостей, «Хаббл» продовжує розширювати межі наших космічних знань. З історією безпрецедентних відкриттів за цим стоїть ще більше таємниць, які належить розгадати, і ще попереду на нас чекають нові одкровення — кожне з яких трохи більше розплющує нам очі на всіх чудесах, існуючих у всіх принесені нам телескоп, що дозволяє побачити людство за межами Землі.
Подарунок до тридцятиліття «Хаббла»
Нещодавно НАСА випустило десятки нещодавнооброблених знімків телескопа «Хаббла», на яких зображені 30 сліпучих галактик, сяючі зоряні скупчення і ефірні туманності. Примітно, що ці 30 небесних об'єктів видно в телескопи на задньому дворі. Деякі з них також можна побачити в бінокль або навіть неозброєним оком. Але, зрозуміло, «Хабблу» видно їх набагато краще.
На цьому знімку телескопа відображене кульовезоряне скупчення Колдуелл 78 (або NGC 6541) приблизно в 22 000 світлових років від Землі. Скупчення досить яскраве, щоб астрономи на задньому дворі в Південній півкулі могли легко помітити його в бінокль.
Джерела: НАСА, Європейське космічне агентство і Дж. Піотта (Університет Падуї); Обробка: Гледіс Кобер
Всі ці небесні об'єкти належать до колекції,відомою астрономам-аматорам як каталог Колдуелла. Каталог, складений британським астрономом-аматором та науковим комунікатором сером Патріком Колдуелл-Муром, був опублікований журналом Sky & Telescope 25 років тому, у грудні 1995 року. Він був натхненний каталогом Месьє, зібраний французьким мисливцем за кометами Шарлем Месьє, який включає 110 щодо яскравих, але нечітких об'єктів у небі Північної півкулі, які можна випадково прийняти за комети. У каталозі Колдуелла виділено 109 галактик, зоряних скупчень та туманностей, які не включені до каталогу Месьє, але також досить яскраві, щоб їх могли побачити астрономи-аматори. Крім того, об'єкти Колдуелла розділені між небесами північної та південної півкулі, забезпечуючи цікаві цілі для астрономів-аматорів у всьому світі.
Сьогодні у «Хаббла» є дві основні камеридля зйомки космосу. Названі Advanced Camera for Surveys (ACS) і Wide Field Camera 3 (WFC3), вони працюють разом, щоб забезпечити чудове зображення широкого поля в широкому діапазоні довжин хвиль. Спостереження телескопа в видимому світлі дозволяють нам бачити космічні об'єкти в тих довжинах хвиль світла, які ми бачимо на власні очі, але з значно більшим рівнем деталізації. Інфрачервоні спостереження розширюють наш зір, виявляючи світло з меншою енергією, ніж можуть бачити наші очі, і заглядаючи крізь пелену пилу, щоб відобразити деякі з найслабших і далеких об'єктів, які коли-небудь були виявлені. Ультрафіолетовий зір «Хаббла» розширює огляд в протилежному напрямку, відкриваючи вікно в Всесвіт, що розвивається, і дозволяючи нам побачити деякі з найбільш жорстоких подій в космосі.
В то час як «Хаббл» надаєзображення з найдрібнішими деталями, об'єкти Колдуелла можна спостерігати за допомогою скромних наземних телескопів, хоча деякі з них є більш складними цілями, ніж інші. В каталозі є багато об'єктів глибокого космосу, досить яскравих, щоб їх можна було побачити в бінокль, і деяких, які видно неозброєним оком. Незалежно від інструменту спостереження, об'єкти Колдуелл багаті історією, сповнені науки і цікаві для спостереження.
Ця нещодавно випущена колекція з більшніж 50 зображень «Хаббла» включає 30 об'єктів в каталогу Колдуелла. Ці зображення були отримані «Хабблом» протягом всієї його кар'єри і використовуються для наукових досліджень або інженерних випробувань, але НАСА не повністю обробило зображення для публічного випуску досі.
Використовуйте посилання, щоб переглянути об'єкти каталогу «Хаббла» Колдуелл на карті.
Редакція «Хайтека» обрала найвражаючі знімки з останніх опублікованих.
Читати також
В Андах знайшли 20 нових видів тварин і рослин
У космосі є магістралі для швидких переміщень. Як зміняться польоти?
Названо рослина, якому не страшно зміна клімату. Їм харчується мільярд чоловік