12 imagini iconice de la telescopul spațial Hubble

În anii săi pe orbită, Telescopul spațial Hubble a arătat lumii minuni cosmice superbe, variind de la priveliști a planetelor din propriul nostru sistem solar, până la planete, stele și galaxii îndepărtate, în măsura în care telescopul poate detecta. Oamenii de știință folosesc continuu acest observator orbitant pentru a privi obiectele care se află la distanță de la sistemul solar până la limitele universului observator.

Cheie de luat cu cheie: Telescopul spațial Hubble

Explorarea sistemului nostru solar cu Telescopul spațial Hubble

Din când în când, cometele își fac apariția în timp ce orbitează Soarele. Hubble este adesea folosit pentru a lua imagini și date ale acestor obiecte înghețate și norii de particule și praf care curg în spatele lor.

Această cometă (numită Comet Siding Spring, după observatorul care a fost folosit pentru a o descoperi) are o orbită care o duce pe lângă Marte înainte de a se apropia de Soare. Hubble a fost folosit pentru a obține imagini cu jeturi care răsăreau de pe cometă, în timp ce s-a încălzit în timpul apropierii de steaua noastră.

Telescopul spațial Hubble a sărbătorit 24 de ani de succes în aprilie 2014 cu o imagine în infraroșu a unei creșe de naștere cu stele care se află la aproximativ 6.400 de ani lumină. Norul de gaz și praf din imagine face parte dintr-un nor mai mare (nebuloasă) poreclit nebuloasa Monkey Head (astronomii o enumeră ca NGC 2174 sau Sharpless Sh2-252).

Stelele masive nou-născuți (din dreapta) se aprind și explodează la nebuloasă. Acest lucru face ca gazele să strălucească și praful să radiaze căldură, ceea ce este vizibil pentru instrumentele sensibile la infraroșu ale lui Hubble.

Studiu regiuni de naștere cu stele ca acesta și alții le oferă astronomilor o idee mai bună despre cum evoluează stelele și locurile lor de naștere în timp. Există mulți nori de gaz și praf în Calea Lactee și alte galaxii văzute de telescop. Înțelegerea proceselor care au loc în toate acestea ajută la producerea de modele utile care pot fi utilizate pentru a înțelege astfel de nori în întregul univers. Procesul nașterii stelare este unul, până la construirea de observatoare avansate, cum ar fi Telescopul spațial Hubble, Telescopul spațial Spitzer, și o nouă colecție de observatorii bazate pe sol, oamenii de știință știau puțin despre. Astăzi, ele se uită la pepiniere de naștere de stele de-a lungul galaxiei Calea Lactee și nu numai.

Hubble a privit deseori la Nebulă Orion multe ori. Acest complex complex de nori, care se află la aproximativ 1.500 de ani-lumină distanță, este un alt favorit în rândul fanilor. Este vizibil cu ochiul liber în condiții bune de cer întunecat și ușor vizibil prin binoclu sau un telescop.

Regiunea centrală a nebuloasei este o pepinieră stelară turbulentă, care adăpostește 3.000 de stele de diferite dimensiuni și vârste. Hubble de asemenea, s-a uitat la el lumină infraroșie, care a descoperit multe stele care nu mai fuseseră văzute până acum pentru că erau ascunse în nori de gaz și praf.

Întreaga istorie a formării stelare a Orionului este în acest singur punct de vedere: arcuri, pete, stâlpi și inele de praf care seamănă cu fumul de trabuc spun toate o parte din poveste. Vânturile stelare din stelele tinere se ciocnesc cu nebuloasa din jur. Unii nori mici sunt stele cu sisteme planetare care se formează în jurul lor. Stelele tinere fierbinți sunt ionizantă (energizând) norii cu lumina lor ultravioletă și vânturile lor stelare alungă praful departe. Unii dintre stâlpii de nor din nebuloasă pot fi ascunzând protostare și alte obiecte stelare tinere. Există și zeci de pitici maronii aici. Acestea sunt obiecte prea fierbinți pentru a fi planete, dar prea cool pentru a fi stele.

Astronomii bănuiesc că Soarele nostru s-a născut într-un nor de gaz și praf similar cu acesta acum aproximativ 4,5 miliarde de ani. Deci, într-un anumit sens, când ne uităm la Nebula Orion, ne uităm la imaginile cu bebelușii vedetei noastre.

În 1995, Telescopul spațial Hubble oamenii de știință au lansat una dintre cele mai populare imagini create vreodată cu observatorul. „Stâlpii creației„a surprins imaginațiile oamenilor, întrucât oferea o perspectivă de aproape a caracteristicilor fascinante dintr-o regiune de naștere a stelelor.

Această structură întunecată și întunecată este unul dintre pilonii din imagine. Este o coloană de gaz molecular de hidrogen molecular (doi atomi de hidrogen în fiecare moleculă) amestecată cu praf, o regiune pe care astronomii o consideră un loc probabil pentru formarea stelelor. Există stele nou formate încorporate în proeminențe asemănătoare cu degetul, care se extind din vârful nebuloasei. Fiecare „vârf de deget” este ceva mai mare decât sistemul nostru solar.

Acest stâlp se erodează lent sub efectul distructiv al lumină ultravioletă. Pe măsură ce dispare, sunt descoperite globule mici cu gaze deosebit de dense înglobate în nor. Acestea sunt „EGG” - scurt pentru „Evaporarea globulelor gazoase”. Formând în interior cel puțin unele dintre EGG sunt stele embrionare. Acestea pot sau nu continua să devină stele cu drepturi depline. Asta pentru că EGG-urile încetează să crească dacă norul este mâncat de stelele din apropiere. Acest lucru reduce consumul de gaz la care nou-născuții trebuie să crească.

Unele protostare cresc suficient de masive pentru a începe procesul de ardere a hidrogenului care alimentează stelele. Aceste OUG stelare se regăsesc, în mod adecvat, în „Nebulă Vultur"(numită și M16), o regiune în apropiere de formare a stelelor care se află la aproximativ 6.500 de ani-lumină distanță în constelația Serpens.

Nebula inelară este favorită de mult timp printre astronomii amatori. Dar cand Telescopul spațial Hubble S-a uitat la acest nor de expansiune de gaz și praf de la o stea pe moarte, ne-a oferit o nouă vedere 3D. Pentru că asta nebuloasă planetară este înclinat spre Pământ, imaginile Hubble ne permit să-l vedem din cap. Structura albastră din imagine provine dintr-o coajă de strălucire gaz de heliu, iar punctul alb albastru în centru este stea care moare, care încălzește gazul și îl face să strălucească. Nebula inelară a fost inițial de câteva ori mai masivă decât Soarele, iar gâturile morții sale sunt foarte similare cu prin ce va trece Soarele nostru începând peste câteva miliarde de ani.

În depărtare sunt noduri întunecate de gaz dens și ceva praf, formate la extinderea gazului fierbinte împins în gazul rece ejectat anterior de steaua condamnată. Căldările cele mai exterioare de gaz au fost evacuate când steaua tocmai începea procesul morții. Tot acest gaz a fost expulzat de steaua centrală acum aproximativ 4.000 de ani.

Nebuloasa se extinde la peste 43.000 de mile pe oră, dar datele Hubble au arătat că centrul se mișcă mai repede decât expansiunea inelului principal. Nebula inelară va continua să se extindă încă 10.000 de ani, o fază scurtă în durata de viață a stelei. Nebuloasa va deveni mai slabă și mai slabă până când se va disipa în mediul interstelar.

Cand Telescopul spațial Hubble a returnat această imagine a nebuloasă planetară NGC 6543, cunoscută și sub denumirea de Nebula de ochi de pisică, mulți oameni au observat că arăta într-un mod ciudat ca „Ochiul lui Sauron” din filmele Lord of the Rings. Ca și Sauron, nebuloasa Cat Eye este complexă. Astronomii știu că este ultimul foc al unei stele pe moarte asemănătoare Soarelui nostru i-a scos atmosfera exterioară și s-a umflat să devină un uriaș roșu. Ceea ce a mai rămas din stea s-a transformat în a deveni un pitic alb, care rămâne în spatele luminării norilor din jur.

Această imagine Hubble arată 11 inele concentrice de material, cochilii de gaz care sufla departe de stea. Fiecare este de fapt o bulă sferică care este vizibilă în față.

O dată la 1.500 de ani, Nebula Cat's Eye a evacuat o masă de material, formând inelele care se potrivesc ca niște păpuși cuibăritoare. Astronomii au mai multe idei despre ceea ce s-a întâmplat pentru a provoca aceste „pulsări”. Cicluri de activitate magnetică oarecum asemănătoare cu cele ale Soarelui ciclul petelor solare le-ar fi putut opri sau acțiunea uneia sau a mai multor stele însoțitoare orbitând în jurul stelei muribunde ar fi putut stârni lucrurile. Unele teorii alternative includ că steaua în sine pulsează sau că materialul a fost evacuat fără probleme, dar ceva a provocat valuri în norii de gaz și praf în timp ce se îndepărtau.

Deși Hubble a observat acest obiect fascinant de mai multe ori pentru a surprinde o secvență de timp a mișcării în nori, va fi nevoie de multe alte observații înainte ca astronomii să înțeleagă complet ce se întâmplă în Ochiul pisicii Nebuloasă.

Stelele călătoresc universul în multe configurații. Soarele se mișcă prin Calea Lactee ca un singur. Cel mai apropiat sistem de stele, Alpha Centauri sistem, are trei stele: Alpha Centauri AB (care este o pereche binară) și Proxima Centauri, o singură care este cea mai apropiată stea de noi. Se află la 4,1 ani-lumină. Alte stele trăiesc în clustere deschise sau asociații în mișcare. Există și altele în grupuri globulare, colecții uriașe de mii de stele îmbrăcate într-o mică regiune a spațiului.

Acesta este un Telescopul spațial Hubble vedere a inimii clusterului globular M13. Se află la aproximativ 25.000 de ani lumină și întregul grup are peste 100.000 de stele împachetate într-o regiune de 150 de ani-lumină. Astronomii s-au folosit de Hubble pentru a privi regiunea centrală a acestui grup pentru a afla mai multe despre tipurile de stele care există acolo și cum interacționează între ele. În aceste condiții aglomerate, unele stele se trântesc între ele. Rezultatul este o stea „straggler albastru”. Există, de asemenea, stele cu aspect roșiatic, care sunt giganți roșii antici. Stelele albastru-alb sunt calde și masive.

Astronomii sunt interesați în special de studiul globulelor precum Alpha Centauri, deoarece conțin unele dintre cele mai vechi stele din univers. Mulți s-au format cu mult înainte de galaxia Calea Lactee și ne pot spune mai multe despre istoria galaxiei.

Clusterul cu stele Pleiade, cunoscut adesea drept „Șapte surori”, „Mama găină și puii ei”, sau „Cele șapte cămile” este unul dintre cele mai populare obiecte cu ochii mari pe cer. Observatorii pot observa acest oglindă destul de puțin deschisă cu ochiul liber sau foarte ușor printr-un telescop.

În cluster există mai mult de o mie de stele, iar majoritatea sunt relativ tinere (aproximativ 100 de milioane de ani) și multe sunt de mai multe ori față de masa Soarelui. Pentru comparație, Soarele nostru are aproximativ 4,5 miliarde de ani și are o masă medie.

Astronomii cred că Pleiadele s-au format într-un nor de gaz și praf asemănătoare cu Nebulă Orion. Clusterul va exista probabil încă 250 de milioane de ani înainte ca stelele sale să înceapă să se rătăcească în timp ce călătoresc prin galaxie.

Telescopul spațial Hubble observarea Pleiadelor a ajutat la rezolvarea unui mister pe care oamenii de știință i-au ghicit timp de aproape un deceniu: cât de departe este acest grup? Primii astronomi care au studiat clusterul au estimat că este vorba de aproximativ 400-500 ani lumina departe. Dar în 1997, satelitul Hipparcos și-a măsurat distanța la aproximativ 385 de ani-lumină. Alte măsurători și calcule au dat distanțe diferite și astfel astronomii au folosit Hubble pentru a soluționa întrebarea. Măsurătorile sale au arătat că grupul este foarte probabil la aproximativ 440 de ani lumină. Aceasta este o distanță importantă de măsurat cu acuratețe, deoarece poate ajuta astronomii să construiască o „scară la distanță” folosind măsurători la obiectele din apropiere.

Un alt favorit uluitor, Nebuloasa Crabului nu este vizibil cu ochiul liber și necesită un telescop de bună calitate. Ceea ce vedem în această fotografie Hubble sunt rămășițele unei stele masive care s-a aruncat într-o explozie de supernova care a fost văzută pentru prima dată pe Pământ în anul 1054 A.D. Câțiva oameni au luat act de apariția în cerul nostru - chinezii, americanii autohtoni și japonezii, dar există foarte puține alte înregistrări ale aceasta.

Nebula Crab se află la aproximativ 6.500 ani lumina de pe Pământ. Steaua care a explodat și a creat-o a fost de multe ori mai masivă decât Soarele. Ceea ce a rămas în urmă este un nor în expansiune de gaz și praf și a stea neutronică, care este miezul strivit, extrem de dens al fostei stele.

Culorile din asta Telescopul spațial Hubble imaginea Nebuloasei Crabului indică diferitele elemente care au fost expulzate în timpul exploziei. Albastrul din filamentele din partea exterioară a nebuloasei reprezintă oxigenul neutru, verde este sulf cu un singur ionizant, iar roșul indică oxigen dublu ionizat.

Filamentele portocalii sunt rămășițele îndepărtate ale stelei și constau în mare parte din hidrogen. Steaua de neutroni care se învârte rapid încorporată în centrul nebuloasei este dinamoul care alimentează strălucirea strălucitoare a nebuloasei interioare. Lumina albastră provine de electroni care se învârtesc aproape la viteza luminii în jurul liniilor de câmp magnetic de la steaua neutronilor. La fel ca un far, steaua neutronului ejectează două fascicule de radiații care par a pulsa de 30 de ori pe secundă datorită rotației stelei neutronice.

Uneori, imaginea obișnuită a unui obiect arată ca o piesă de artă abstractă. Acesta este cazul acestei concepții a unei rămășițe de supernova numită N 63A. Se află în Mare nor Magellanic, care este o galaxie vecină cu Calea Lactee și se află la aproximativ 160.000 de ani lumină.

Această rămășiță de supernova se află într-o regiune formatoare de stele, iar steaua care a explodat pentru a crea această viziune cerească abstractă a fost una extrem de masivă. Astfel de stele trec prin combustibilul nuclear foarte repede și explodează ca supernovele la câteva zeci sau sute de milioane de ani după ce se formează. Acesta a fost de 50 de ori mai mare decât Soarele și, pe parcursul vieții sale scurte, vântul său puternic stelar a izbucnit în spațiu, creând o „bulă” în gazul și praful interstelar care înconjoară steaua.

În cele din urmă, valurile de șoc în expansiune, cu mișcare rapidă și resturile din această supernovă se vor ciocni cu un nor de gaz și praf din apropiere. Când se va întâmpla asta, ar putea declanșa foarte bine o nouă rundă de formare de stele și planete în nor.

Astronomii au folosit Telescopul spațial Hubble pentru a studia această rămășiță de supernova, folosind Telescoape cu raze X și radiotelescoape pentru a cartografia gazele în expansiune și balonul de gaz care înconjoară locul exploziei.

Unul dintre Telescopul spațial Hubble 'sarcinile sunt să furnizeze imagini și date despre obiecte îndepărtate din univers. Asta înseamnă că a trimis înapoi date care stau la baza multor imagini superbe ale galaxiilor, acele orașe stelare masive se află în mare parte la distanțe mari de noi.

Aceste trei galaxii, numite Arp 274, par să se suprapună parțial, deși, în realitate, pot fi la distanțe oarecum diferite. Două dintre acestea sunt galaxii în spirală, iar a treia (spre extremitatea stângă) are o structură foarte compactă, dar pare să aibă regiuni în care se formează stele (zonele albastre și roșii) și ceea ce arată ca niște brațe spirale vestigiale.

Aceste trei galaxii se află la aproximativ 400 de milioane de ani-lumină distanță de noi într-un grup de galaxii numit Clusterul Fecioarei, unde două spirale formează stele noi în brațele lor spiralate (nodurile albastre). Galaxia din mijloc pare să aibă o bară prin zona sa centrală.

Galaxiile sunt răspândite în întregul univers în clustere și superclusori, iar astronomii au găsit cele mai îndepărtate la mai mult de 13,1 miliarde de ani lumină. Ne apar așa cum ar fi arătat când universul era foarte tânăr.

Una dintre cele mai interesante descoperiri ale lui Hubble a fost aceea din care constă universul galaxii din câte putem vedea. Varietatea galaxiilor variază de la formele spiralelor familiare (precum Calea Lactee) până la norii de lumină în formă neregulată (precum Norii Magellanici). Au fost structurate în structuri mai mari, cum ar fi clustere și superclusori.

Majoritatea galaxiilor din această imagine Hubble se află la aproximativ 5 miliarde ani-lumină distanță, dar unele dintre ele sunt mult mai departe și înfățișează perioade în care universul era mult mai tânăr. Secțiunea transversală a universului Hubble conține, de asemenea, imagini distorsionate ale galaxiilor pe fundalul foarte îndepărtat.

Imaginea arată distorsionată datorită unui proces numit lentilă gravitațională, o tehnică extrem de valoroasă în astronomie pentru studierea obiectelor foarte îndepărtate. Această lentilare este cauzată de îndoirea continuumului spațiu-timp de galaxii masive care se află aproape de linia noastră vizuală spre obiecte mai îndepărtate. Lumina care călătorește printr-o lentilă gravitațională de la obiecte mai îndepărtate este „îndoită”, care produce o imagine distorsionată a obiectelor. Astronomii pot aduna informații valoroase despre acele galaxii mai îndepărtate pentru a afla despre condițiile anterioare din univers.

Unul dintre sistemele de lentile vizibile aici apare ca o buclă mică în centrul imaginii. Prezintă două galaxii prim-plan care distorsionează și amplifică lumina unui quasar îndepărtat. Lumina din acest disc luminos de materie, care se încadrează în prezent într-o gaură neagră, a durat nouă miliarde de ani să ajungă la noi - două treimi din vârsta universului.

• Garner, Rob. „Știința și descoperirile Hubble”. NASA, NASA, 14 sept. 2017, www.nasa.gov/content/goddard/hubble-s-discoveries.
• "Acasă." STScI, www.stsci.edu/.
• „HubbleSite - Out of the Normal… din această lume.” HubbleSite - Telescopul - Esențiale Hubble - Despre Edwin Hubble, hubblesite.org/.