12 ikonických obrázkov z Hubbleovho vesmírneho teleskopu

Hubblov vesmírny teleskop. NASA/ESA/STScI

Počas svojich rokov na obežnej dráhe Hubbleov vesmírny teleskop ukázal svetu nádherné kozmické zázraky, od pohľadov na planéty v našej vlastnej slnečnej sústave až po vzdialené planéty, hviezdy a galaxie, pokiaľ ich ďalekohľad dokáže zachytiť. Vedci neustále používajú toto obiehajúce observatórium na pozorovanie objektov vo vzdialenosti od slnečnej sústavy až po hranice vesmíru observatória.

Kľúčové poznatky: Hubbleov vesmírny teleskop

• Hubblov vesmírny teleskop bol vypustený v roku 1990 a takmer 30 rokov pracoval ako popredný orbitálny teleskop.
• V priebehu rokov teleskop zhromaždil údaje a obrázky z takmer každej časti oblohy.
• Obrázky z HST poskytujú hlboký pohľad na povahu zrodu hviezd, hviezdnej smrti, formovania galaxií a ďalších.

Hubbleova slnečná sústava

Štyri objekty slnečnej sústavy pozorované Hubblovým vesmírnym teleskopom. Carolyn Collins Petersen

Prieskum našej slnečnej sústavy s Hubblov vesmírny teleskop ponúka astronómom možnosť získať jasné, ostré snímky vzdialených svetov a sledovať, ako sa časom menia. Napríklad hvezdáreň urobila veľa záberovMarsa zdokumentovali sezónne sa meniaci vzhľad červenej planéty v priebehu času. Podobne sledovala vzdialený Saturn (vpravo hore), merala jeho atmosféru a mapovala pohyby jeho mesiacov. Jupiter (vpravo dole) je tiež obľúbeným cieľom kvôli jeho neustále sa meniacej oblačnosti a jej mesiacom.

Z času na čas sa kométy objavia, keď obiehajú okolo Slnka. Hubbleov teleskop sa často používa na snímanie obrázkov a údajov týchto ľadových objektov a oblakov častíc a prachu, ktoré prúdia za nimi.

Kométa Siding Spring C/2013 A1, ako ju videl Hubbleov vesmírny teleskop v marci 2014. NASA/STScI

Táto kométa (nazývaná Comet Siding Spring, podľa observatória, ktoré bolo použité na jej objavenie) má obežnú dráhu, ktorá vedie okolo Marsu predtým, ako sa dostane do blízkosti Slnka. Hubbleov teleskop bol použitý na získanie snímok výtryskov vychádzajúcich z kométy, keď sa zahrievala počas jej blízkeho priblíženia k našej hviezde.

Starbirth škôlka s názvom Opičia hlava

NASA/ESA/STScI

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

Oblasť zrodu hviezd pozorovaná Hubblovým vesmírnym teleskopom.

NASA/ESA/STScI

Hubblov vesmírny teleskop oslávila v apríli 2014 24 rokov úspechu infračervenou snímkou ​​škôlky, kde sa rodí hviezda, ktorá leží asi 6 400 svetelných rokov od nás. Oblak plynu a prachu na obrázku je súčasťou väčšieho oblaku ( hmlovina ) prezývaná ako hmlovina Monkey Head (astronómovia ju uvádzajú ako NGC 2174 alebo Sharpless Sh2-252).

Masívne novonarodené hviezdy (vpravo) sa rozsvecujú a odrážajú hmlovinu. To spôsobí, že plyny žiaria a prach vyžaruje teplo, ktoré je viditeľné pre prístroje HST citlivé na infračervené žiarenie.

Študovaťoblasti zrodu hviezdako táto a ďalšie dáva astronómom lepšiu predstavu o tom, ako sa hviezdy a ich miesta narodenia v priebehu času vyvíjajú. V Mliečnej dráhe a iných galaxiách, ktoré vidí ďalekohľad, je veľa oblakov plynu a prachu. Pochopenie procesov, ktoré sa odohrávajú vo všetkých z nich, pomáha vytvárať užitočné modely, ktoré možno použiť na pochopenie takýchto oblakov v celom vesmíre. Proces zrodu hviezd je taký, ktorý až do vybudovania vyspelých observatórií ako napr Hubblov vesmírny teleskop , Spitzerov vesmírny ďalekohľad, a nová zbierka pozemných observatórií, o ktorých vedci vedeli len málo. Dnes sa pozerajú do škôlok, kde sa rodia hviezdy v celej galaxii Mliečna dráha a mimo nej.

Hubbleov vesmírny teleskop ukazuje dve zrážajúce sa galaxie v optickom a infračervenom svetle, ktoré ukazuje oblasti zrodu hviezd, ktoré vznikli počas chaosu zrážky. NASA/ESA/STScI

Hubbleova báječná hmlovina Orión

Pohľad z Hubbleovho vesmírneho teleskopu na hmlovinu Orion. NASA/ESA/STScI

Hubbleov teleskop často pozeral naHmlovina Oriónveľa krát. Tento rozsiahly oblakový komplex, ktorý leží asi 1500 svetelných rokov ďaleko, je ďalším obľúbeným medzi pozorovateľmi hviezd. Je viditeľný voľným okom za dobrých podmienok tmavej oblohy a je ľahko viditeľný ďalekohľadom alebo ďalekohľadom.

Centrálna oblasť hmloviny je búrlivá hviezdna škôlka, v ktorej žije 3 000 hviezd rôznych veľkostí a veku. Hubbleov teleskop tiež sa na to pozrelinfračervené svetlo, ktorá odkryla mnoho hviezd, ktoré predtým nikto nevidel, pretože boli ukryté v oblakoch plynu a prachu.

Celá história formovania hviezd Orionu je v tomto jednom zornom poli: oblúky, guličky, stĺpy a prstence prachu, ktoré pripomínajú cigarový dym, všetky rozprávajú časť príbehu. Hviezdne vetry z mladých hviezd sa zrážajú s okolitou hmlovinou. Niektoré malé oblaky sú hviezdy, okolo ktorých sa tvoria planetárne systémy. Horúce mladé hviezdy sú ionizujúce (energizujúce) oblaky svojim ultrafialovým svetlom a ich hviezdne vetry odfukujú prach. Niektoré z oblačných stĺpov v hmlovine môžu skrývať protohviezdy a iné mladé hviezdne objekty. Sú tu aj desiatky hnedých trpaslíkov. Sú to objekty príliš horúce na to, aby boli planétami, ale príliš chladné na to, aby boli hviezdami.

Sada protoplanetárnych diskov v hmlovine Orion. Najväčší je väčší ako naša slnečná sústava a obsahuje novonarodené hviezdy. Je možné, že sa tam tvoria aj planéty. NASA/ESA/STScI

Astronómovia predpokladajú, že naše Slnko sa zrodilo v oblaku plynu a prachu podobnom tomuto asi pred 4,5 miliardami rokov. Takže v istom zmysle, keď sa pozeráme na hmlovinu Orion, pozeráme sa na obrázky bábätiek našej hviezdy.

Vyparujúce sa plynné guľôčky

Pohľad z Hubbleovho vesmírneho teleskopu na Piliere stvorenia. NASA/ESA/STScI

V roku 1995 Hubblov vesmírny teleskop vedci zverejnili jeden z najpopulárnejších obrázkov, aký bol kedy vytvorený s observatóriom. ' Piliere stvorenia “ zaujala ľudskú predstavivosť, pretože poskytla detailný pohľad na fascinujúce prvky v oblasti zrodu hviezd.

Táto strašidelná tmavá štruktúra je jedným z pilierov na obrázku. Je to stĺpec chladného molekulárneho vodíkového plynu (dva atómy vodíka v každej molekule) zmiešaného s prachom, oblasť, ktorú astronómovia považujú za pravdepodobné miesto pre vznik hviezd. Vo vnútri prstovitých výbežkov vyčnievajúcich z vrchu hmloviny sú novo vznikajúce hviezdy. Každý „konček prsta“ je o niečo väčší ako naša vlastná slnečná sústava.

Tento stĺp pomaly eroduje pod deštruktívnym účinkom ultrafialové svetlo . Ako mizne, odkrývajú sa malé guľôčky obzvlášť hustého plynu vnorené do oblaku. Toto sú 'EGGs' - skratka pre 'Evaporating Gaseous Globules'. Vo vnútri aspoň niektorých VAJEC sa tvoria embryonálne hviezdy. Môžu a nemusia sa stať plnohodnotnými hviezdami. Je to preto, že VAJCIA prestanú rásť, ak mrak zožerú blízke hviezdy. To udusí prísun plynu, ktorý novorodenci potrebujú na rast.

Niektoré protohviezdy rastú dostatočne masívne na to, aby spustili proces spaľovania vodíka, ktorý poháňa hviezdy. Tieto hviezdne VAJCIA sa primerane nachádzajú v ' Orlia hmlovina “ (tiež nazývaná M16), blízka oblasť tvorby hviezd, ktorá leží asi 6 500 svetelných rokov ďaleko v súhvezdí Hady.

Prsteňová hmlovina

Prstencová hmlovina videná Hubblovým vesmírnym teleskopom. NASA/ESA/STScI

Prstencová hmlovina je medzi amatérskymi astronómami dlhodobo obľúbená. Ale keď Hubblov vesmírny teleskop Pri pohľade na tento rozširujúci sa oblak plynu a prachu z umierajúcej hviezdy nám to poskytlo úplne nový 3D pohľad. Pretože toto planetárna hmlovina je naklonený k Zemi, snímky z Hubbleovho teleskopu nám umožňujú pozerať sa naň zoči voči. Modrá štruktúra na obrázku pochádza zo žiariacej škrupinyhéliový plyna modro-biela bodka v strede je umierajúca hviezda, ktorá ohrieva plyn a núti ho žiariť. Prsteňová hmlovina bola pôvodne niekoľkonásobne hmotnejšia ako Slnko a jej smrteľné záchvaty sú veľmi podobné čím prejde naše Slnko začína o niekoľko miliárd rokov.

Ďalej sú tmavé uzly hustého plynu a nejakého prachu, ktoré sa tvoria pri rozpínaní horúceho plynu vtláčaného do chladného plynu, ktorý predtým vyhnala hviezda odsúdená na zánik. Najvzdialenejšie mušle plynu boli vyvrhnuté, keď hviezda práve začínala proces smrti. Všetok tento plyn vypudila centrálna hviezda asi pred 4000 rokmi.

Hmlovina sa rozširuje rýchlosťou viac ako 43 000 míľ za hodinu, ale údaje z Hubbleovho teleskopu ukázali, že stred sa pohybuje rýchlejšie ako expanzia hlavného prstenca. Prstencová hmlovina sa bude rozširovať ešte ďalších 10 000 rokov, čo je krátka fáza životnosť hviezdy . Hmlovina bude stále slabšia, až kým sa nerozplynie v medzihviezdnom médiu.

Hmlovina Mačacie oko

Planetárna hmlovina Mačacie oko, ako ju videl Hubbleov vesmírny teleskop. NASA/ESA/STScI

Kedy Hubblov vesmírny teleskop vrátil tento obrázok planetárna hmlovina NGC 6543, tiež známa ako hmlovina Mačacie oko, si mnohí ľudia všimli, že vyzerá strašidelne ako „Sauronovo oko“ z filmov o Pánovi prsteňov. Rovnako ako Sauron, aj hmlovina Mačacie oko je komplexná. Astronómovia vedia, že ide o posledný výdych umierajúcej hviezdy podobnej nášmu Slnku vyvrhla svoju vonkajšiu atmosféru a nafúkol sa, aby sa stal červeným obrom. To, čo zostalo z hviezdy, sa scvrklo na bieleho trpaslíka, ktorý zostáva za rozsvietením okolitých mrakov.

Táto snímka Hubbleovho teleskopu ukazuje 11 sústredných prstencov materiálu, plynových škrupín odfukujúcich od hviezdy. Každý z nich je vlastne sférická bublina, ktorá je viditeľná čelne.

Každých približne 1500 rokov vyvrhla hmlovina Mačacie oko množstvo materiálu a vytvorila prstence, ktoré do seba zapadajú ako hniezdiace bábiky. Astronómovia majú niekoľko predstáv o tom, čo spôsobilo tieto „pulzácie“. Cykly magnetickej aktivity trochu podobné Slnku cyklus slnečných škvŕn mohlo ich spustiť alebo akcia jednej alebo viacerých sprievodných hviezd obiehajúcich okolo umierajúcej hviezdy mohla veci rozhýbať. Niektoré alternatívne teórie zahŕňajú, že samotná hviezda pulzuje alebo že materiál bol vyvrhnutý hladko, ale niečo spôsobilo vlny v oblakoch plynu a prachu, keď sa vzdialili.

Hoci Hubble pozoroval tento fascinujúci objekt niekoľkokrát, aby zachytil časovú sekvenciu pohybu v oblakoch, bude trvať ešte veľa pozorovaní, kým astronómovia úplne pochopia, čo sa deje v hmlovine Mačacie oko.

Alfa Centauri

Srdce guľovej hviezdokopy M13, ako ho vidí Hubbleov vesmírny teleskop. NASA/ESA/STScI

Hviezdy cestujú vesmírom v mnohých konfiguráciách. Slnko sa pohybuje cez Mliečna dráha ako samotár. Najbližší hviezdny systém, Alfa Centauri systém, má tri hviezdy: Alpha Centauri AB (čo je binárny pár) a Proxima Centauri, samotárku, ktorá je nám najbližšou hviezdou. Nachádza sa vo vzdialenosti 4,1 svetelných rokov. Iné hviezdy žijú v otvorených hviezdokopách alebo pohybujúcich sa asociáciách. Ďalšie existujú v guľových hviezdokopách, obrovských zbierkach tisícok hviezd schúlených v malej oblasti vesmíru.

Toto je Hubblov vesmírny teleskop pohľad na srdce guľovej hviezdokopy M13. Nachádza sa asi 25 000 svetelných rokov ďaleko a celá hviezdokopa má viac ako 100 000 hviezd v oblasti s priemerom 150 svetelných rokov. Astronómovia použili HST, aby sa pozreli na centrálnu oblasť tejto hviezdokopy, aby sa dozvedeli viac o typoch hviezd, ktoré tam existujú, a o tom, ako medzi sebou interagujú. V týchto preplnených podmienkach do seba niektoré hviezdy narážajú. Výsledkom je hviezda „modrého stragglera“. Existujú aj veľmi červenkasté hviezdy, ktoré sú starými červenými obrami. Modro-biele hviezdy sú horúce a masívne.

Astronómovia sa obzvlášť zaujímajú o štúdium guľových hviezd ako Alpha Centauri, pretože obsahujú niektoré z najstarších hviezd vo vesmíre. Mnohé sa sformovali skôr ako galaxia Mliečna dráha a môžu nám povedať viac o histórii galaxie.

Hviezdokopa Plejády

Plejády, ako ich vidí Hubbleov vesmírny teleskop. Vedecký inštitút pre vesmírny teleskop

Hviezdokopa Plejády, často známa ako „Sedem sestier“, „Matka sliepka a jej kuriatka“ alebo „Sedem tiav“ je jedným z najobľúbenejších objektov na pozorovanie hviezd na oblohe. Pozorovatelia môžu spozorovať túto peknú malú otvorenú hviezdokopa voľným okom alebo veľmi ľahko cez ďalekohľad.

V hviezdokope je viac ako tisíc hviezd a väčšina z nich je relatívne mladá (má okolo 100 miliónov rokov) a mnohé z nich majú niekoľkonásobok hmotnosti Slnka. Pre porovnanie, naše Slnko má približne 4,5 miliardy rokov a má priemernú hmotnosť.

Astronómovia si myslia, že Plejády sa sformovali v oblaku plynu a prachu podobného tomuHmlovina Orión. Kopa bude pravdepodobne existovať ďalších 250 miliónov rokov, kým sa jej hviezdy začnú pri ceste galaxiou rozchádzať.

Hubblov vesmírny teleskop pozorovanie Plejád pomohlo vyriešiť záhadu, ktorá vedcov nútila hádať už takmer desaťročie: ako ďaleko je toto zoskupenie? Najskorší astronómovia, ktorí skúmali zhluk, odhadovali, že to bolo asi 400-500svetelné rokypreč. Ale v roku 1997 satelit Hipparcos nameral svoju vzdialenosť asi 385 svetelných rokov. Iné merania a výpočty poskytli rôzne vzdialenosti, a tak astronómovia použili Hubbleovho teleskopu na vyriešenie otázky. Jeho merania ukázali, že hviezdokopa je veľmi pravdepodobne vzdialená okolo 440 svetelných rokov. Toto je dôležitá vzdialenosť na presné meranie, pretože astronómom môže pomôcť vybudovať „rebrík vzdialenosti“ pomocou meraní blízkych objektov.

Krabia hmlovina

Pohľad z Hubbleovho vesmírneho teleskopu na pozostatok supernovy Krabia hmlovina. NASA/ESA/STScI

Ďalší favorit na pozorovanie hviezd, Krabia hmlovina nie je viditeľný voľným okom a vyžaduje si kvalitný ďalekohľad. To, čo vidíme na tejto fotografii z Hubbleovho teleskopu, sú pozostatky masívnej hviezdy, ktorá vybuchla pri výbuchu supernovy, ktorý bol prvýkrát videný na Zemi v roku 1054 n. l. Niekoľko ľudí si všimlo zjavenie na našej oblohe – Číňania, domorodí Američania. , a Japonci, ale existuje o tom pozoruhodne málo ďalších záznamov.

Krabia hmlovina leží asi 6 500svetelné rokyzo Zeme. Hviezda, ktorá vybuchla a vytvorila ju, bola mnohonásobne hmotnejšia ako Slnko. Čo po ňom zostalo, je rozpínajúci sa oblak plynu a prachu a a neutrónová hviezda , čo je rozdrvené, mimoriadne husté jadro bývalej hviezdy.

Farby v tomto Hubblov vesmírny teleskop obrázok Krabie hmloviny označujú rôzne prvky, ktoré boli vyvrhnuté počas výbuchu. Modrá vo vláknach vo vonkajšej časti hmloviny predstavuje neutrálny kyslík, zelená je jednoducho ionizovaná síra a červená označuje dvojnásobne ionizovaný kyslík.

Oranžové vlákna sú roztrhané zvyšky hviezdy a pozostávajú väčšinou z vodíka. Rýchlo rotujúca neutrónová hviezda vložená do stredu hmloviny je dynamom poháňajúcim strašidelnú vnútornú modrastú žiaru hmloviny. Modré svetlo pochádza z elektrónov víriacich takmer rýchlosťou svetla okolo magnetických siločiar z neutrónovej hviezdy. Neutrónová hviezda ako maják vyvrhuje dvojité lúče žiarenia, ktoré v dôsledku rotácie neutrónovej hviezdy pulzujú 30-krát za sekundu.

Veľký Magellanov oblak

Hubbleov pohľad na pozostatok supernovy s názvom N 63A. NASA/ESA/STScI

Niekedy a Hubbleov obraz objektu vyzerá ako kus abstraktného umenia. To je prípad tohto pohľadu na pozostatok supernovy s názvom N 63A. Leží v Veľký Magellanov oblak , ktorá je susednou galaxiou s Mliečnou dráhou a leží asi 160 000 svetelných rokov ďaleko.

Tento pozostatok supernovy leží v oblasti tvorby hviezd a hviezda, ktorá vybuchla, aby vytvorila túto abstraktnú nebeskú víziu, bola nesmierne masívna. Takéto hviezdy prechádzajú svojim jadrovým palivom veľmi rýchlo a explodujú ako supernovy niekoľko desiatok či stoviek miliónov rokov po ich vzniku. Táto bola 50-krát väčšia ako hmotnosť Slnka a počas jej krátkeho života jej silný hviezdny vietor vyfúkol do vesmíru a vytvoril „bublinu“ v medzihviezdnom plyne a prachu obklopujúcom hviezdu.

Expandujúce, rýchlo sa pohybujúce rázové vlny a úlomky z tejto supernovy sa nakoniec zrazia s blízkym oblakom plynu a prachu. Keď sa to stane, môže to veľmi dobre spustiť nové kolo formovania hviezd a planét v oblaku.

Astronómovia použili Hubblov vesmírny teleskop na štúdium tohto zvyšku supernovy pomocou Röntgenové teleskopy a rádiové teleskopy na mapovanie expandujúcich plynov a bubliny plynu obklopujúcej miesto výbuchu.

Trojica galaxií

Tri galaxie študoval Hubbleov vesmírny teleskop. NASA/ESA/STScI

Jeden z Hubbleov vesmírny teleskop“ Jeho úlohou je dodávať obrázky a údaje o vzdialených objektoch vo vesmíre. To znamená, že poslal späť údaje, ktoré tvoria základ mnohých nádherných obrázkov galaxií, tie masívne hviezdne mestá ležia väčšinou vo veľkých vzdialenostiach od nás.

Zdá sa, že tieto tri galaxie, nazývané Arp 274, sa čiastočne prekrývajú, hoci v skutočnosti môžu byť v trochu iných vzdialenostiach. Dve z nich sú špirálové galaxie a tretia (úplne vľavo) má veľmi kompaktnú štruktúru, ale zdá sa, že má oblasti, kde sa tvoria hviezdy (modrá a červená oblasť) a čo vyzerá ako pozostatkové špirálové ramená.

Tieto tri galaxie ležia asi 400 miliónov svetelných rokov od nás v zhluku galaxií nazývanom Kopa Panna, kde dve špirály vytvárajú nové hviezdy v ich špirálových ramenách (modré uzly). Zdá sa, že galaxia v strede má vo svojej centrálnej oblasti priečku.

Galaxie sú rozšírené po celom vesmíre v zhlukoch a superkopách a astronómovia našli najvzdialenejšie vo vzdialenosti viac ako 13,1 miliardy svetelných rokov. Zdajú sa nám tak, ako by vyzerali, keď bol vesmír veľmi mladý.

Prierez vesmírom

Veľmi nedávna snímka urobená pomocou Hubbleovho vesmírneho teleskopu, ktorá ukazuje vzdialené galaxie vo vesmíre. NASA/ESA/STScI

Jedným z najvzrušujúcejších objavov Hubblea bolo, že vesmír pozostáva zgalaxiepokiaľ môžeme vidieť. Rozmanitosť galaxií siaha od známych špirálových tvarov (ako naša Mliečna dráha) až po nepravidelne tvarované oblaky svetla (ako Magellanove oblaky). Zoradili sa do väčších štruktúr ako napr klastre a superklastre .

Väčšina galaxií na tomto obrázku z HST leží asi 5 miliárdsvetelné roky ďaleko, no niektoré z nich sú oveľa ďalej a zobrazujú časy, keď bol vesmír oveľa mladší. Hubbleov prierez vesmírom obsahuje aj skreslené obrazy galaxií vo veľmi vzdialenom pozadí.

Obraz vyzerá skreslený v dôsledku procesu nazývaného gravitačná šošovka, mimoriadne cenná technika v astronómii na štúdium veľmi vzdialených objektov. Táto šošovka je spôsobená ohýbaním časopriestorového kontinua masívnymi galaxiami ležiacimi blízko našej zornej línie k vzdialenejším objektom. Svetlo prechádzajúce gravitačnou šošovkou zo vzdialenejších objektov je „ohýbané“, čo vytvára skreslený obraz objektov. Astronómovia môžu zhromaždiť cenné informácie o týchto vzdialenejších galaxiách, aby sa dozvedeli o podmienkach skôr vo vesmíre.

Jeden z tu viditeľných systémov šošoviek sa javí ako malá slučka v strede obrazu. Obsahuje dve galaxie v popredí, ktoré skresľujú a zosilňujú svetlo vzdialeného kvazaru. Svetlu z tohto jasného disku hmoty, ktorý v súčasnosti padá do čiernej diery, trvalo deväť miliárd rokov, kým sa k nám dostalo – dve tretiny veku vesmíru.

Zdroje

• Garner, Rob. Hubbleova veda a objavy. NASA , NASA, 14. september 2017, www.nasa.gov/content/goddard/hubble-s-discoveries.
• Domov. STScI , www.stsci.edu/.
• HubbleSite – mimo bežného...z tohto sveta. HubbleSite – The Telescope – Hubble Essentials – O Edwinovi Hubbleovi , hubblesite.org/.