Космическият телескоп Хъбъл това беше инструментът, който окончателно ще промени начина, по който ние, хората, можем да наблюдаваме космическото пространство.
За времето си той се смяташе за най-големия и най-чувствителен телескоп, създаван някога, и щеше да бъде в състояние да постигне колосален напредък в наблюдението на обекти, разположени вътре и извън нашата галактика.
Телескопът Хъбъл беше изстрелян в орбита на 24 април 1990 г. благодарение на безпрецедентните съвместни усилия между НАСА и Европейската космическа агенция. Хъбъл ще бъде първият от няколкото космически телескопа, които в момента обикалят около нашата планета, които са успели да направят стотици хиляди изображения на космически обекти с наистина невероятни детайли.
Поради неизчислимата си стойност в съвременните астрономически изследвания, телескопът Хъбъл е наречен в чест Едвин Хъбъл, един от най-важните астрономи на XNUMX-ти век, признат за откриването на космически елементи отвъд Млечния път, включително галактиката Андромеда, стотици звезди, мъглявини и астероиди.
Ако сте фен на астрономическите наблюдения, няма да искате да пропуснете тази статия, където говорим за всичко, което трябва да знаете за телескопа Хъбъл, а също така ви показваме най-добрите изображения от неговите открития.
Телескопът Хъбъл даде възможност да се наблюдават отблизо най-завладяващите мъглявини, като мъглявината Пистолет, мъглявината Орел и мъглявината Сомбреро. Не пропускайте нашата специализирана статия за Мъглявините и връзката им с раждането на нови звезди.
Какво представлява телескопът Хъбъл?
Хъбъл е космически телескоп с далечни разстояния, тоест устройство за космическо наблюдение, което е поставено в околоземна орбита, на приблизително 600 километра над морското равнище.
Хъбъл беше първата стъпка в плана за наблюдение на космоса Големи обсерватории, програма на НАСА, която най-накрая ще постави 4 от най-мощните днешни космически телескопа извън земната атмосфера: Хъбъл, космическата обсерватория на гама-лъчи, рентгеновия телескоп Chandra и космическия телескоп Spitzer.
Телескопът Хъбъл е разположен под сенчестата покривка, която Земята проектира, за да се наслади на идеалните условия, при които може да получава светлината на милиони обекти вътре и извън нашата галактика с по-голяма лекота (нещо, което не може да се постигне от Ла Ленд).
От друга страна, намирайки се извън земната атмосфера, лещата на телескопа не се влияе от вариациите на нашата атмосферна турбуленция, създадена от електромагнитните вълни, излъчвани от нашата планета и които могат да повлияят на улавянето и обработката на гама лъчи и рентгенови лъчи произведени от далечни звезди, особено когато се гледа в инфрачервения спектър.
И накрая, обективът на космическия телескоп също е освободен от метеорологични ограничения, свързани с земната атмосфера, като вътрешно светлинно замърсяване и натрупване на облаци.
Къде е телескопът Хъбъл?
В момента Хъбъл е в геоцентрична орбита, на средна височина от 547 км над морското равнище.
Телескопът Хъбъл не е статичен в орбитална точка, напротив, той се движи със средна скорост от около 7 km/s, за да се намира винаги в орбиталните точки, които са покрити от сянката, хвърляна от Земята, откъдето може Получавайте изображения без светлинно замърсяване.
Технически характеристики на телескопа Хъбъл
Космическият телескоп Хъбъл е истински гигант от телескопи. Тя има тяло с дължина 13.24 метра и диаметър 4 метра в най-дебелата му точка. С цялото си допълнително оборудване, хъбълът има общо тегло от невероятните 11.000 XNUMX килограма.
Той има колосален обектив с две огледала, едното с диаметър 2 метра, а другото 4. Обективът на телескопа е способен да улавя с оптичен фокус изображения, разположени на милиони километри разстояние. В допълнение, той е в състояние да заснема изображения с оптична разделителна способност от 0.04 дъгови секунди.
Оптичната разделителна способност се отнася до силата на лещата на телескопа да разделя различни обекти в едно и също изображение, които могат да бъдат объркани от дифракционния ефект на светлината, която е пътувала на светлинни години.
В допълнение към своята мощна леща, телескопът Хъбъл е оборудван с различни специални инструменти, които са в състояние да сканират пространство за електромагнитни или радиоактивни следи.
Как работи телескопът Хъбъл?
Основни инструменти:
Многообектна инфрачервена камера и спектрометър (NICMOS)
Той е инсталиран на телескопа по време на мисия за обслужване на Хъбъл през 1997 г. и е предназначен да изобразява близкия инфрачервен космически спектър (няколко светлинни години).
Това оборудване е способно да улавя за разлика от енергийните емисии на йонизирани частици, главно в газообразни звезди и в струпвания на емисионни мъглявини.
Едно от първите открития, направени благодарение на НИКМОС на телескопа Хъбъл, беше мъглявина оръдие, хиперакумулация на космически газ, който заобикаля звездата Пистолет, синя хипергигантска звезда, несъмнено една от най-ярките в нашата галактика.
По-късно процесорът за данни на спектрометъра беше модифициран, за да получи изображения, които позволиха изучаване на атмосферата на 4 екзопланети, открити на повече от 130 светлинни години от нашата система, с условия, подобни на тези на Земята.
Разширена камера за космически изследвания (ACS)
ACS беше надстройка, направена на телескопа по време на сервизна мисия 3B през март 2002 г. Всъщност усъвършенстваната камера за космическо изследване беше оборудването, което измести оригиналния инструмент от 1990 г.: камерата за слаби обекти (FOC).
Въпреки че в момента частично не е в експлоатация, ACS бързо се превърна в Главен наблюдателен екип на Хъбъл благодарение на невероятната си гъвкавост.
На първо място, той има няколко независими детектора, които покриват всички сектори на космическия електромагнитен спектър, така че може да прави изображения с ултравиолетов и инфрачервен контраст едновременно.
Той също така разполага с голяма площ за откриване на квантова ефективност и разнообразие от филтри, които ви позволяват да улавяте различни видове много далечни космически обекти като мъглявини, комети, астероиди, планети и звезди от всякакъв вид.
ACS е може би най-важният обект за наблюдение на космоса в историята досега. Благодарение на неговата много висока чувствителност успяхме да получим изображения на Вселената, които преди се смятаха за невъзможни, включително Ултра дълбоко поле на Хъбъл.
Снимка, направена при "раждането" на Вселената, тъй като обективът успя да улови следа от светлина, по-стара от всеки запис, излъчена преди 13.000 XNUMX милиона години. Благодарение на тази снимка успяхме да изчислим приблизителната възраст на създаването на Вселената.
Широкоъгълна камера 3 (WFC3)
Камерата WFC3 беше заместител на WFC2, екип, който достигна своя полезен живот в Хъбъл за 2008 г.
Камерата WFC3 беше значително подобрение в способността на Хъбъл да заснема изображения във видимия спектър, благодарение на нейните UV сензори за откриване, които могат да предоставят цветни изображения с резолюция от 2048 x 4096 пиксела.
След инсталирането на Wide Angle 3 в Хъбъл, качеството на детайлите при важни заснети, като раждането на нова звезда в мъглявината Киля през 2012 г., е значително подобрено.
Заснетата снимка показва точния момент на хиперкондензация на частици от космически газ, докато те станат достатъчно плътни, за да образуват звезда.
Космически произход Спектрограф (COS)
Едно от последните надстройки на Хъбъл се случи през 2009 г., по време на мисията за обслужване на B4, когато НАСА инсталира COS на телескопа.
COS е предназначен за спектрография в ултравиолетовия обхват на пространството. Този инструмент е способен да възприема следите от електромагнитно излъчване по много чувствителен начин, поради което е дал много информация относно процеса на формиране на нови мащабни галактики и мъглявини.
COS помогна да се отговори на някои от най-важните въпроси в съвременната астрономия като:
- Как протича процесът на образуване на галактики?
- Наблюдение върху различните видове ореоли на галактики
- Как се образуват звездите от натрупвания на космически газове?
- Изучавайте атмосферите на планетите във и извън нашата слънчева система.
- Изучаване на химическия състав на космически събития като свръхнови
5 открития, направени благодарение на снимките от телескопа Хъбъл
Научната общност през 90-те знае много добре, че изстрелването на космическия телескоп Хъбъл ще промени напълно и завинаги правилата на астрономическите наблюдения, но това, което не знаеха, беше обхвата на откритията, които ще постигнат благодарение на силата на неговата обектив..
Благодарение на високата разделителна способност на изображения от телескопа Хъбъл, успяхме да разберем универсалната механика както никога досега и да наблюдаваме някои от най-невероятните природни явления в нашата Вселена; като смъртта на звездите.
Тук имате 5 научни открития, постигнати благодарение на изображенията на телескопа Хъбъл
Черни дупки и космически убийства
Въпреки че съществуването на черни дупки беше предложено от средата на 1990-ти век, ние успяхме да го докажем едва след XNUMX г., благодарение на пускането на космическия телескоп Хъбъл.
Тъй като поглъщат светлина от заобикалящата ги среда, черните дупки са практически невъзможни за откриване с телескопи на Земята, така че именно Хъбъл открива първите наистина ясни изображения на черна дупка.
Това се случва, защото лещата на телескопа е способна да улавя радиационните емисии, проектирани от натрупванията на йонизирани газове, които се агломерират около мощния гравитационен център на черните дупки.
Всъщност от годините му на наблюдение научихме, че повечето спирални галактики са доминирани от свръхмасивни черни дупки в техните центрове. В нашия случай Млечният път се върти около огромна свръхмасивна черна дупка, наречена Стрелец а.
И накрая, изображенията на телескопа Хъбъл успяха да уловят в детайли едно от най-интересните космически събития, свързани с механиката на черните дупки: черна дупка, поглъщаща неутронна звезда. Събитие извикаха астрономите космическо убийство.
Потвърждение на модела на космическата инфлация
Изучаването на космически явления, които могат да се наблюдават само от телескопи като Хъбъл, позволи на научната общност да получи доказателства за това, което допреди години беше само теория: нашата вселена непрекъснато се разширява.
Повтарящото се наблюдение на свръхнови, подобно на описаното на изображението, показа, че те са все по-отдалечени от нашата планета, което означава, че Вселената не е спряла да се разширява от Големия взрив преди 13.000 XNUMX милиона години.
По съвпадение първият човек, който предложи теорията, че всички галактически елементи непрекъснато се отдалечават един от друг поради разширяването на полето пространство-време, е Едуин Хъбъл, в това, което сега е известно като Теория на Хъбъл.
Забележително съвпадение е, че първите констатации могат да потвърдят Теория на Хъбъл са събрани от телескопа, който също носи неговото име.
съществуване на тъмна материя
Ако говорим за тъмната материя много нашироко, бихме навлезли в кална почва, тъй като в момента това е една от най-обсъжданите теми в астрономията и истината е, че има много малко данни за нея, за да разберем нейната природа или предназначение във Вселената пространство.
Презумпцията за съществуването на погрешно разбрана частица, която е избягала от наблюдения в целия електромагнитен спектър, не е нова. Всъщност терминът "тъмна материя" Измислен е през 1933 г. от швейцарския астрофизик Фриц Цвики.
Въпреки това, благодарение на снимките на телескопа Хъбъл съществуването на мистериозната частица тъмна материя най-накрая може да бъде потвърдено, тъй като нейната свръхчувствителна леща успя да възприеме фините деформации на светлинните емисии във видимия спектър на космоса.
Визуален ефект, подобен на изкривяването на светлината, когато се сблъсква с частици материя. Този космически ефект е известен като гравитационна леща.
Смята се, че тъмната материя функционира като "невидима" тъкан, способна да държи заедно космически части, които не се управляват от гравитационните полета на частиците.
Например, смята се, че галактически мега клъстер Абел 2029, който обединява хиляди галактики в диапазон от няколко милиона светлинни години, е "увит" в покритие от тъмна материя, което го държи заедно. Тази теория може да бъде потвърдена, като се разгледат изкривяванията в светлината, причинени от гравитационните лещи, когато се гледа Abell 2029.
Поглед към произхода на Вселената
Вероятно най-важното откритие, направено от обектива на телескопа Хъбъл, е изображението, което днес познаваме като Хъбъл ултра дълбок космос
Това противоречиво изображение е направено след най-старата видима светлинна пътека в историята. Светлинната проекция на изображението е била излъчена от стотици милиони звезди преди повече от 13.000 милиарда години, по време на етапите на разширяване на Вселената след Големия взрив.
За да се постигне това изображение, бяха използвани всички инструменти за визуализация на телескопа Хъбъл, с цел събиране на визуална информация за всички променливи на електромагнитния спектър.
Ултра-дълбокото поле е сякаш Хъбъл може да ни накара да погледнем в миналото, възприемайки светлинните емисии от галактиките, родени в ранните етапи на сътворението, между 600 и 800 години след Големия взрив.
Това изображение значително помогна за по-доброто разбиране на процеса на образуване на галактики и звезди след охлаждането на материята.
Откриване на стълбовете на сътворението
Хъбъл е открил стотици интересни космически обекти, но малко от тях са привлекли толкова внимание, колкото „стълбовете на сътворението“, част от емисионна мъглявина, каталогизирана като регион H II.
Стълбовете на сътворението е космически обект, открит в рамките на сегмент от мъглявината Орел (също открита от Хъбъл), но това, което е интересно за този регион H II е невероятната скорост на раждане на нови звезди, която се случва в резултат на огромното количество. на водородни частици, присъстващи в космическите газове.
От трите колони с плътен газ, видими на изображението, най-големият е с размер общо 9.5 светлинни години, което го прави наистина колосален. Смята се, че тази област е обитавана от повече от 8500 звезди, което би я превърнало в космическия регион с най-високата гъстота на населението на звездите, познати в космоса.
Постоянните наблюдения към стълбове на сътворението Те позволиха по-добро разбиране на системата за рециклиране на материали, която се случва в космоса, когато свръхновите изхвърлят частици, които след това се кондензират в космическите газови облаци поради ефекта на техните гравитационни полета, където стават част от нови небесни тела.