12 ikoničnih slik vesoljskega teleskopa Hubble

Vesoljski teleskop Hubble. NASA/ESA/STScI

Vesoljski teleskop Hubble je v letih delovanja v orbiti svetu pokazal čudovite kozmične čudeže, od pogledov na planete v našem sončnem sistemu do oddaljenih planetov, zvezd in galaksij, kolikor jih lahko zazna teleskop. Znanstveniki nenehno uporabljajo ta observatorij v orbiti, da opazujejo predmete, ki se raztezajo od sončnega sistema do meja vesolja observatorija.

Ključni zaključki: vesoljski teleskop Hubble

• Vesoljski teleskop Hubble je bil izstreljen leta 1990 in je skoraj 30 let deloval kot glavni orbitalni teleskop.
• Skozi leta je teleskop zbiral podatke in slike iz skoraj vseh delov neba.
• Slike iz HST zagotavljajo globok vpogled v naravo rojstva zvezd, umiranja zvezd, nastajanja galaksij in več.

Hubblov sončni sistem

Štirje objekti sončnega sistema, ki jih je opazoval vesoljski teleskop Hubble. Carolyn Collins Petersen

Raziskovanje našega sončnega sistema z Vesoljski teleskop Hubble ponuja astronomom možnost, da pridobijo jasne, ostre slike oddaljenih svetov in opazujejo njihovo spreminjanje skozi čas. Na primer, observatorij je posnel veliko slikMarsin dokumentiral sezonsko spreminjanje videza rdečega planeta skozi čas. Prav tako je opazoval oddaljeni Saturn (zgoraj desno), izmeril njegovo atmosfero in zarisal gibanje njegovih lun. Jupiter (spodaj desno) je prav tako priljubljena tarča zaradi svojih nenehno spreminjajočih se oblakov in njegovih lun.

Od časa do časa se kometi pojavijo, ko krožijo okoli Sonca. Hubble se pogosto uporablja za zajemanje slik in podatkov o teh ledenih predmetih ter oblakih delcev in prahu, ki tečejo za njimi.

Komet Siding Spring C/2013 A1, kot ga je marca 2014 videl vesoljski teleskop Hubble. NASA/STScI

Ta komet (imenovan Comet Siding Spring, po observatoriju, s katerim so ga odkrili) ima orbito, ki ga vodi mimo Marsa, preden se približa Soncu. Hubble je bil uporabljen za pridobivanje slik curkov, ki izvirajo iz kometa, ko se je segreval med približevanjem naši zvezdi.

Starbirth jaslica, imenovana Opičja glava

NASA/ESA/STScI

' id='mntl-sc-block-image_2-0-7' />

Območje rojstva zvezd, ki ga je opazoval vesoljski teleskop Hubble.

NASA/ESA/STScI

Vesoljski teleskop Hubble je aprila 2014 praznoval 24 let uspeha z infrardečo sliko rojstva zvezde, ki leži približno 6400 svetlobnih let stran. Oblak plina in prahu na sliki je del večjega oblaka ( meglica ) z vzdevkom Meglica Opičja glava (astronomi jo navajajo kot NGC 2174 ali Sharpless Sh2-252).

Ogromne novorojene zvezde (na desni) se prižgejo in letijo v meglico. To povzroči, da plini žarijo, prah pa oddaja toploto, kar je vidno Hubblovim infrardečim instrumentom.

Študijobmočja rojstva zvezdkot je ta in drugi, daje astronomom boljšo predstavo o tem, kako se zvezde in njihova rojstna mesta razvijajo skozi čas. V Rimski cesti in drugih galaksijah, ki jih vidi teleskop, je veliko oblakov plina in prahu. Razumevanje procesov, ki potekajo v vseh njih, pomaga ustvariti uporabne modele, ki jih je mogoče uporabiti za razumevanje takih oblakov po vsem vesolju. Proces rojstva zvezd je tisti, ki do izgradnje naprednih observatorijev, kot je npr Vesoljski teleskop Hubble , the vesoljski teleskop Spitzer, in novo zbirko zemeljskih observatorijev, o katerih so znanstveniki vedeli le malo. Danes zrejo v rojstva zvezd po vsej Galaksiji Rimski cesti in zunaj nje.

Vesoljski teleskop Hubble prikazuje dve trčeni galaksiji v optični in infrardeči svetlobi, ki prikazuje področja rojstva zvezd, ki so nastala med kaosom trka. NASA/ESA/STScI

Hubblova Čudovita Orionova meglica

Pogled na Orionovo meglico s Hubblovim vesoljskim teleskopom. NASA/ESA/STScI

Hubble je pogosto kukal vOrionova meglicavelikokrat. Ta ogromen kompleks oblakov, ki leži približno 1500 svetlobnih let stran, je še en priljubljen med opazovalci zvezd. Vidna je s prostim očesom v dobrih pogojih temnega neba in zlahka vidna skozi daljnogled ali teleskop.

Osrednji del meglice je nemiren zvezdni vrtec, kjer živi 3000 zvezd različnih velikosti in starosti. Hubble pogledal tudi vinfrardeča svetloba, ki je odkril veliko zvezd, ki jih še nikoli nismo videli, ker so bile skrite v oblakih plina in prahu.

Celotna zgodovina nastajanja zvezd Oriona je v tem enem vidnem polju: loki, madeži, stebri in obroči prahu, ki spominjajo na cigarni dim, vsi pripovedujejo del zgodbe. Zvezdni vetrovi mladih zvezd trčijo v okoliško meglico. Nekateri majhni oblaki so zvezde, okrog katerih se oblikujejo planetarni sistemi. Vroče mlade zvezde so ionizirajoče (energirajo) oblake s svojo ultravijolično svetlobo, njihovi zvezdni vetrovi pa odpihujejo prah. Nekateri oblačni stebri v meglici morda skrivajo protozvezde in druge mlade zvezdne objekte. Tukaj je tudi na desetine rjavih pritlikavk. To so predmeti, ki so prevroči, da bi bili planeti, a prehladni, da bi bili zvezde.

Niz protoplanetarnih diskov v Orionovi meglici. Največji je večji od našega sončnega sistema in vsebuje novorojene zvezde. Možno je, da tam nastajajo tudi planeti. NASA/ESA/STScI

Astronomi sumijo, da se je naše Sonce rodilo v oblaku plina in prahu, podobnem temu, pred približno 4,5 milijarde let. Torej, v nekem smislu, ko gledamo Orionovo meglico, gledamo slike dojenčka naše zvezde.

Izhlapevajoče plinaste kroglice

Pogled s Hubblovim vesoljskim teleskopom na stebre stvarstva. NASA/ESA/STScI

Leta 1995, Vesoljski teleskop Hubble znanstveniki so objavili eno najbolj priljubljenih slik, ki so jih kdaj ustvarili z observatorijem. ' Stebri stvarstva ' je vzbudil domišljijo ljudi, saj je od blizu prikazal fascinantne značilnosti v regiji rojstva zvezd.

Ta srhljiva, temna struktura je eden od stebrov na sliki. To je stolpec hladnega molekularnega vodikovega plina (dva atoma vodika v vsaki molekuli), pomešan s prahom, območje, za katerega astronomi menijo, da je verjetno mesto za nastanek zvezd. Novonastajajoče zvezde so vdelane v prstaste izbokline, ki segajo od vrha meglice. Vsaka 'konica prsta' je nekoliko večja od našega sončnega sistema.

Ta steber počasi izginja pod uničujočim vplivom ultravijolično svetlobo . Ko izgine, se odkrijejo majhne kroglice posebej gostega plina, ki so vgrajene v oblak. To so 'JAJCA' — okrajšava za 'Izhlapevajoče plinaste kroglice'. Vsaj nekatera jajčeca, ki se tvorijo, so embrionalne zvezde. Ti lahko ali pa tudi ne postanejo polnopravne zvezde. To je zato, ker jajčeca prenehajo rasti, če oblak požrejo bližnje zvezde. To zavira dovod plina, ki ga novorojenčki potrebujejo za rast.

Nekatere protozvezde zrastejo dovolj masivne, da začnejo proces izgorevanja vodika, ki napaja zvezde. Ta zvezdna JAJCA najdemo, primerno, v ' Orlova meglica ' (imenovano tudi M16), bližnje območje nastajanja zvezd, ki leži približno 6500 svetlobnih let stran v ozvezdju Kače.

Obročasta meglica

Obročasta meglica, kot jo vidi vesoljski teleskop Hubble. NASA/ESA/STScI

Obročasta meglica je že dolgo priljubljena med amaterskimi astronomi. Ampak ko Vesoljski teleskop Hubble pogledali ta širijoč se oblak plina in prahu iz umirajoče zvezde, nam je dal popolnoma nov, 3D pogled. Ker to planetarna meglica je nagnjen proti Zemlji, nam Hubblove slike omogočajo, da ga gledamo neposredno. Modra struktura na sliki izvira iz žareče lupineplin helij, modrikasto bela pika v sredini pa je umirajoča zvezda, ki segreva plin in ta sveti. Obročasta meglica je bila prvotno nekajkrat masivnejša od Sonca in njene smrtne stiske so zelo podobne skozi kaj bo šlo naše Sonce začne čez nekaj milijard let.

Dlje zunaj so temni vozli gostega plina in nekaj prahu, ki nastanejo, ko se širi vroč plin, potisnjen v hladen plin, ki ga je pred tem izvrgla pogubljena zvezda. Najbolj oddaljene pokrovače plina so bile izvržene, ko je zvezda ravno začenjala proces smrti. Ves ta plin je izpustila osrednja zvezda pred približno 4000 leti.

Meglica se širi s hitrostjo več kot 43.000 milj na uro, vendar Hubblovi podatki kažejo, da se središče premika hitreje od širjenja glavnega obroča. Obročasta meglica se bo širila še nadaljnjih 10.000 let, kar je kratka faza v življenjska doba zvezde . Meglica bo postajala vedno šibkejša, dokler se ne razprši v medzvezdni medij.

Meglica Mačje oko

Planetarna meglica Mačje oko, kot jo vidi vesoljski teleskop Hubble. NASA/ESA/STScI

Kdaj Vesoljski teleskop Hubble vrnil to sliko planetarna meglica NGC 6543, znana tudi kot meglica Mačje oko, je veliko ljudi opazilo, da je videti grozljivo kot 'Sauronovo oko' iz filmov Gospodar prstanov. Tako kot Sauron je tudi meglica Mačje oko kompleksna. Astronomi vedo, da je to zadnji vzdihljaj umirajoče zvezde, ki je podobna našemu Soncu izvrglo svojo zunanjo atmosfero in nabreknil, da je postal rdeči velikan. Kar je ostalo od zvezde, se je skrčilo in postalo bela pritlikavka, ki ostane zadaj in osvetljuje okoliške oblake.

Ta Hubblova slika prikazuje 11 koncentričnih obročev materiala, lupine plina, ki pihajo stran od zvezde. Vsak je pravzaprav sferičen mehurček, ki je viden čelno.

Vsakih približno 1500 let je meglica Mačje oko izvrgla množico materiala in oblikovala obroče, ki se prilegajo skupaj kot gnezdeče lutke. Astronomi imajo več idej o tem, kaj se je zgodilo, da je povzročilo te 'pulzacije'. Cikli magnetne aktivnosti nekoliko podobni Sončevim cikel sončnih peg bi jih lahko sprožilo ali pa bi lahko dejanje ene ali več spremljevalnih zvezd, ki krožijo okoli umirajoče zvezde, razburkalo stvari. Nekatere alternativne teorije vključujejo, da sama zvezda utripa ali da je bil material nemoteno izvržen, vendar je nekaj povzročilo valove v oblakih plina in prahu, ko so se oddaljevali.

Čeprav je Hubble večkrat opazoval ta fascinanten objekt, da bi ujel časovno zaporedje gibanja v oblakih, bo potrebnih še veliko več opazovanj, preden bodo astronomi popolnoma razumeli, kaj se dogaja v meglici Mačje oko.

Alfa Kentavra

Srce kroglaste kopice M13, kot ga vidi vesoljski teleskop Hubble. NASA/ESA/STScI

Zvezde potujejo po vesolju v številnih konfiguracijah. Sonce se premika skozi Galaksija Rimska cesta kot samotar. Najbližji zvezdni sistem, Alfa Kentavra sistem, ima tri zvezde: Alfa Kentavra AB (ki je binarni par) in Proksima Kentavra, samotarka, ki je nam najbližja zvezda. Leži 4,1 svetlobnega leta stran. Druge zvezde živijo v odprtih kopicah ali gibljivih asociacijah. Spet drugi obstajajo v kroglastih kopicah, velikanskih zbirkah tisočih zvezd, stisnjenih v majhnem prostoru vesolja.

To je a Vesoljski teleskop Hubble pogled na srce kroglaste kopice M13. Leži približno 25.000 svetlobnih let stran in celotna kopica ima več kot 100.000 zvezd, zbranih v območju s premerom 150 svetlobnih let. Astronomi so s Hubblom pogledali osrednji del te kopice, da bi izvedeli več o vrstah zvezd, ki tam obstajajo, in o tem, kako medsebojno delujejo. V teh gnečah se nekatere zvezde zaletijo ena v drugo. Rezultat je 'modra zatekla' zvezda. Obstajajo tudi zelo rdečkaste zvezde, ki so starodavne rdeče velikanke. Modro-bele zvezde so vroče in masivne.

Astronomi so še posebej zainteresirani za preučevanje kroglastih zvezd, kot je Alfa Kentavra, ker vsebujejo nekatere najstarejše zvezde v vesolju. Mnogi so nastali precej pred galaksijo Rimska cesta in nam lahko povedo več o zgodovini galaksije.

Zvezdna kopica Plejade

Plejade, kot jih vidi vesoljski teleskop Hubble. Znanstveni inštitut za vesoljski teleskop

Zvezdna kopica Plejade, pogosto znana kot 'sedem sester', 'mama kokoš in njeni piščanci' ali 'sedem kamel', je eden najbolj priljubljenih objektov za opazovanje zvezd na nebu. Opazovalci lahko opazijo to lepo majhno odprto kopico s prostim očesom ali zelo enostavno skozi teleskop.

V kopici je več kot tisoč zvezd in večina jih je razmeroma mladih (starih približno 100 milijonov let), mnoge pa so nekajkrat večje od Sončeve mase. Za primerjavo, naše Sonce je staro približno 4,5 milijarde let in ima povprečno maso.

Astronomi menijo, da so Plejade nastale v oblaku plina in prahu, podobnemOrionova meglica. Kopica bo verjetno obstajala še 250 milijonov let, preden bodo njene zvezde med potovanjem skozi galaksijo začele tavati narazen.

Vesoljski teleskop Hubble opazovanje Plejad je pomagalo rešiti skrivnost, zaradi katere so znanstveniki skoraj desetletje ugibali: kako daleč stran je ta kopica? Prvi astronomi, ki so preučevali kopico, so ocenili, da je bila stara okoli 400–500svetlobnih letstran. Toda leta 1997 je satelit Hipparcos izmeril njeno razdaljo na približno 385 svetlobnih let. Druge meritve in izračuni so dali različne razdalje, zato so astronomi za rešitev vprašanja uporabili Hubbla. Njegove meritve so pokazale, da je kopica zelo verjetno oddaljena okoli 440 svetlobnih let. To je pomembna razdalja, ki jo je treba natančno izmeriti, ker lahko astronomom pomaga zgraditi 'lestev razdalje' z uporabo meritev do bližnjih predmetov.

Meglica Rakovica

Pogled vesoljskega teleskopa Hubble na ostanek supernove meglice Rakovica. NASA/ESA/STScI

Še ena priljubljena zvezda, the Rakova meglica ni viden s prostim očesom in zahteva kakovosten teleskop. Kar vidimo na tej Hubblovi fotografiji, so ostanki ogromne zvezde, ki se je razstrelila v eksploziji supernove, ki je bila prvič opažena na Zemlji leta 1054 našega štetja. Nekaj ​​ljudi je opazilo prikazen na našem nebu – Kitajci, Indijanci , in Japonci, vendar je o tem izjemno malo drugih zapisov.

Meglica Rakovica leži približno 6500svetlobnih letz Zemlje. Zvezda, ki je eksplodirala in ga ustvarila, je bila mnogokrat masivnejša od Sonca. Za seboj je ostal vedno večji oblak plina in prahu ter a nevtronska zvezda , ki je zdrobljena izjemno gosta sredica nekdanjega zvezdnika.

Barve v tem Vesoljski teleskop Hubble slika meglice Rakovica prikazuje različne elemente, ki so bili izpuščeni med eksplozijo. Modra v filamentih v zunanjem delu meglice predstavlja nevtralni kisik, zelena je enkratno ionizirano žveplo, rdeča pa dvojno ioniziran kisik.

Oranžne nitke so raztrgani ostanki zvezde in so sestavljene večinoma iz vodika. Hitro vrteča se nevtronska zvezda, vgrajena v središče meglice, je dinamo, ki poganja srhljiv modrikast sij v notranjosti meglice. Modra svetloba izvira iz elektronov, ki se vrtinčijo s skoraj svetlobno hitrostjo okoli silnic magnetnega polja iz nevtronske zvezde. Tako kot svetilnik nevtronska zvezda oddaja dvojna žarka sevanja, ki zaradi rotacije nevtronske zvezde utripata 30-krat na sekundo.

Veliki Magellanov oblak

Hubblov pogled na ostanek supernove, imenovan N 63A. NASA/ESA/STScI

Včasih a Hubblova slika predmeta je videti kot del abstraktne umetnosti. Tako je s tem pogledom na ostanek supernove, imenovan N 63A. Leži v Veliki Magellanov oblak , ki je sosednja galaksija Mlečne ceste in je oddaljena približno 160.000 svetlobnih let.

Ta ostanek supernove leži v območju nastajanja zvezd in zvezda, ki je eksplodirala in ustvarila to abstraktno nebesno vizijo, je bila izjemno masivna. Takšne zvezde gredo skozi svoje jedrsko gorivo zelo hitro in eksplodirajo kot supernove nekaj deset ali sto milijonov let po nastanku. Ta je bila 50-krat večja od Sončeve mase in ves čas njene kratke življenjske dobe je njen močan zvezdni veter pihal v vesolje in ustvaril 'mehurček' v medzvezdnem plinu in prahu, ki je obdajal zvezdo.

Sčasoma bodo širijoči se, hitro premikajoči se udarni valovi in ​​ostanki te supernove trčili v bližnji oblak plina in prahu. Ko se to zgodi, bi lahko sprožilo nov krog nastajanja zvezd in planetov v oblaku.

Astronomi so uporabili Vesoljski teleskop Hubble za preučevanje tega ostanka supernove z uporabo Rentgenski teleskopi in radijski teleskopi za preslikavo plinov, ki se širijo, in mehurčkov plina, ki obkrožajo mesto eksplozije.

Trojček galaksij

Tri galaksije, ki jih je preučeval vesoljski teleskop Hubble. NASA/ESA/STScI

Eden od Vesoljski teleskop Hubble' Njegova naloga je dostaviti slike in podatke o oddaljenih predmetih v vesolju. To pomeni, da je poslal nazaj podatke, ki so podlaga za številne čudovite slike galaksij, ta ogromna zvezdna mesta ležijo večinoma na velikih razdaljah od nas.

Zdi se, da se te tri galaksije, imenovane Arp 274, delno prekrivajo, čeprav so v resnici morda na nekoliko različnih razdaljah. Dva od teh sta spiralne galaksije , tretji (skrajno levo) pa ima zelo kompaktno strukturo, vendar se zdi, da ima območja, kjer nastajajo zvezde (modra in rdeča območja) in nekaj, kar je videti kot ostanki spiralnih krakov.

Te tri galaksije ležijo približno 400 milijonov svetlobnih let od nas v jati galaksij, imenovani kopica Device, kjer dve spirali tvorita nove zvezde po svojih spiralnih rokavih (modri vozli). Zdi se, da ima galaksija v sredini prečko skozi središče.

Galaksije so razpršene po vsem vesolju v jatah in superjatah, astronomi pa so najbolj oddaljeno našli na več kot 13,1 milijarde svetlobnih let stran. Videti so nam, kot bi bili videti, ko je bilo vesolje zelo mlado.

Prerez vesolja

Zelo nedavna slika, posneta s Hubblovim vesoljskim teleskopom, ki prikazuje oddaljene galaksije v vesolju. NASA/ESA/STScI

Eno Hubblovih najbolj razburljivih odkritij je bilo, da je vesolje sestavljeno izgalaksijekolikor lahko vidimo. Raznolikost galaksij sega od znanih spiralnih oblik (kot je naša Rimska cesta) do svetlobnih oblakov nepravilnih oblik (kot so Magellanovi oblaki). Razporedili so jih v večje strukture, kot npr kopice in nadjapice .

Večina galaksij na tej Hubblovi sliki je okoli 5 milijardsvetlobnih let stran, nekateri pa so veliko dlje in prikazujejo čase, ko je bilo vesolje veliko mlajše. Hubblov prerez vesolja vsebuje tudi popačene slike galaksij v zelo oddaljenem ozadju.

Slika je videti popačena zaradi postopka, imenovanega gravitacijske leče, izjemno dragocene tehnike v astronomiji za preučevanje zelo oddaljenih predmetov. Ta leča je posledica upogibanja prostorsko-časovnega kontinuuma zaradi masivnih galaksij, ki ležijo blizu našega vidnega polja, proti bolj oddaljenim objektom. Svetloba, ki potuje skozi gravitacijsko lečo od bolj oddaljenih predmetov, se 'upogne', kar povzroči popačeno sliko predmetov. Astronomi lahko zberejo dragocene informacije o tistih bolj oddaljenih galaksijah, da bi spoznali razmere v vesolju prej.

Eden od tukaj vidnih sistemov leč je prikazan kot majhna zanka v središču slike. Ima dve galaksiji v ospredju, ki izkrivljata in ojačata svetlobo oddaljenega kvazarja. Svetloba iz tega svetlega diska snovi, ki trenutno pada v črno luknjo, je potrebovala devet milijard let, da je dosegla nas – dve tretjini starosti vesolja.

Viri

• Garner, Rob. Hubblova znanost in odkritja. NASA , NASA, 14. september 2017, www.nasa.gov/content/goddard/hubble-s-discoveries.
• domov. STScI , www.stsci.edu/.
• HubbleSite - Izven običajnega ... izven tega sveta. HubbleSite - Teleskop - Hubble Essentials - O Edwinu Hubblu , hubblesite.org/.