Hubble-rumteleskopet det var værktøjet, der definitivt ville ændre den måde, hvorpå vi mennesker kan observere det ydre rum.
For sin tid blev det betragtet som det største og mest følsomme teleskop, der nogensinde er bygget, og ville være i stand til at gøre kolossale fremskridt inden for observation af objekter placeret i og uden for vores galakse.
Hubble-teleskopet blev opsendt i kredsløb den 24. april 1990 takket være en hidtil uset fælles indsats mellem NASA og Den Europæiske Rumorganisation. Hubble ville være det første af flere rumteleskoper, der i øjeblikket kredser om vores planet, og som har formået at tage hundredtusindvis af billeder af rumobjekter i virkelig fantastiske detaljer.
På grund af dets uoverskuelige værdi i moderne astronomiske studier blev Hubble-teleskopet navngivet til ære for Edwin hubble, en af de vigtigste astronomer i det XNUMX. århundrede, anerkendt for at opdage rumelementer ud over Mælkevejen, herunder Andromeda-galaksen, hundredvis af stjerner, stjernetåger og asteroider.
Hvis du er fan af astronomisk observation, vil du ikke gå glip af denne artikel, hvor vi taler om alt, hvad du behøver at vide om Hubble-teleskopet, og vi viser dig også de bedste billeder af dets resultater.
Hubble-teleskopet har gjort det muligt på nært hold at observere de mest fascinerende tåger, såsom Pistoltågen, Ørnetågen og Sombrero-tågen. Gå ikke glip af vores specialiserede artikel om Tåger og deres forhold til fødslen af nye stjerner.
Hvad er Hubble-teleskopet?
Hubble er et langtrækkende rumteleskop, det vil sige et rumobservationsapparat, der er blevet placeret i kredsløb om Jorden, cirka 600 kilometer over havets overflade.
Hubble var det første skridt i rumobservationsplanen Store Observatorier, et NASA-program, der endelig ville sætte 4 af nutidens mest kraftfulde rumteleskoper uden for Jordens atmosfære: Hubble, Gamma-Ray Space Observatory, Chandra X-Ray Telescope og Spitzer Space Telescope.
Huble-teleskopet er placeret under det skyggetæppe, som jorden projicerer, for at nyde de ideelle forhold, hvormed det kan modtage lyset fra millioner af objekter i og uden for vores galakse med større lethed (noget der ikke kan opnås fra La Land).
På den anden side er teleskoplinsen uden for Jordens atmosfære påvirket af variationerne i vores atmosfæriske turbulens, skabt af de elektromagnetiske bølger, der udsendes af vores planet, og som kan påvirke indfangningen og behandlingen af gammastråler og røntgenstråler produceret af fjerne stjerner, især når man ser i det infrarøde spektrum.
Endelig er rumteleskoplinsen også befriet for meteorologiske begrænsninger forbundet med Jordens atmosfære såsom indre lysforurening og skyopbygning.
Hvor er Huble-teleskopet?
Hubble er i øjeblikket i geocentrisk kredsløb i en gennemsnitlig højde på 547 km over havets overflade.
Hubble-teleskopet er ikke statisk i et kredsløbspunkt, tværtimod bevæger det sig med en gennemsnitshastighed på omkring 7 km/s for altid at placere sig i de kredsløbspunkter, der er dækket af jordens skygge, hvorfra det kan Få billeder uden lysforurening.
Tekniske egenskaber ved Hubble-teleskopet
Hubble-rumteleskopet er en sand gigant af teleskoper. Den har en krop med en længde på 13.24 meter og en diameter på 4 meter på det tykkeste sted. Med alt dets ekstra udstyr har hubble en totalvægt på fantastiske 11.000 kg.
Den har en kolossal linse med to spejle, det ene 2 meter i diameter og det andet 4. Teleskoplinsen er i stand til med optisk fokus at fange billeder placeret millioner af kilometer væk. Derudover er den i stand til at tage billeder med en optisk opløsning på 0.04 buesekunder.
Optisk opløsning refererer til styrken af en teleskoplinse til at adskille forskellige objekter inden for det samme billede, som kan forvirres af diffraktionseffekten af lys, der har rejst lysår væk.
Ud over sin kraftfulde linse er Hubble-teleskopet udstyret med en række specielle instrumenter, der er i stand til at scanne rummet for elektromagnetiske eller radioaktive spor.
Hvordan virker Hubble-teleskopet?
Hovedinstrumenter:
Multi-Object infrarødt kamera og spektrometer (NICMOS)
Det blev installeret på teleskopet under en Hubble-servicemission i 1997 og er designet til at afbilde det nær-infrarøde rumspektrum (adskillige lysår).
Dette udstyr er derimod i stand til at fange de energiske emissioner af ioniserede partikler, hovedsageligt i gasformige stjerner og i akkumuleringer af emissionståger.
En af de første opdagelser, der er gjort takket være NICMOS af Hubble-teleskopet, var pistoltågen, en hyperakkumulering af kosmisk gas, der omgiver stjernen pistol, en blå hypergigantisk stjerne, uden tvivl en af de klareste i vores galakse.
Senere blev spektrometrets dataprocessor modificeret for at opnå billeder, der gjorde det muligt at studere atmosfæren af 4 exoplaneter, der blev opdaget mere end 130 lysår fra vores system, med forhold svarende til Jordens.
Avanceret kamera til rumundersøgelser (ACS)
ACS var en opgradering af teleskopet under servicering af mission 3B i marts 2002. Faktisk var Advanced Camera for Space Survey det udstyr, der fortrængte det originale instrument fra 1990: Faint Object Camera (FOC).
Selvom det i øjeblikket er delvist ude af drift, blev ACS hurtigt den Hubbles hovedobservationshold takket være dens fantastiske alsidighed.
Først og fremmest har den flere uafhængige detektorer, der dækker alle sektorer af det elektromagnetiske rumspektrum, så den kan tage billeder med ultraviolet og infrarød kontrast på samme tid.
Den har også et stort kvanteeffektivitetsdetektionsområde og en række filtre, der giver dig mulighed for at fange forskellige typer meget fjerne rumobjekter såsom tåger, kometer, asteroider, planeter og stjerner af alle slags.
ACS har formentlig været det hidtil vigtigste rumobservationsobjekt i historien. Takket være dets meget høje følsomhed har vi været i stand til at få billeder af universet, som man tidligere troede var umulige, inklusive Hubble Ultra Deep Field.
Et fotografi taget ved universets "fødsel", da linsen var i stand til at fange et spor af lys, der er ældre end nogen rekord, udsendt for 13.000 millioner år siden. Takket være dette fotografi har vi været i stand til at beregne den anslåede alder for universets skabelse.
Vidvinkelkamera 3 (WFC3)
WFC3-kameraet var afløseren for WFC2, et hold, der nåede sin levetid i Hubble i 2008.
WFC3-kameraet var en væsentlig forbedring af Hubbles evne til at optage billeder i det synlige spektrum, takket være dets UV-detektionssensorer, som kan give farvebilleder med en opløsning på 2048 x 4096 pixels.
Siden installationen af Wide Angle 3 på Hubble er detaljekvaliteten i vigtige optagelser, såsom fødslen af en ny stjerne i Carina-tågen i 2012, blevet væsentligt forbedret.
Det fangede billede viser det nøjagtige øjeblik for hyperkondensering af kosmiske gaspartikler, indtil de er tætte nok til at danne en stjerne.
Cosmic Origins Spectrograph (COS)
En af de seneste opgraderinger til Hubble fandt sted i 2009 under B4-servicemissionen, da NASA installerede COS på teleskopet.
COS er designet til spektrografi i det ultraviolette område af rummet. Dette instrument er i stand til at opfatte sporene af elektromagnetisk stråling på en meget følsom måde, hvorfor det har givet en masse information om processen med dannelse af nye storskala galakser og tåger.
COS har hjulpet med at besvare nogle af de vigtigste spørgsmål inden for moderne astronomi, såsom:
- Hvordan er processen med dannelse af galakser?
- Observation af galaksernes forskellige typer glorier
- Hvordan dannes stjerner fra ophobninger af kosmiske gasser?
- Undersøg om atmosfæren på planeter i og uden for vores solsystem.
- Undersøgelse af den kemiske sammensætning af kosmiske begivenheder såsom supernovaer
5 opdagelser gjort takket være Hubble-teleskopfotos
Det videnskabelige samfund i 90'erne vidste godt, at opsendelsen af Hubble-rumteleskopet fuldstændigt og for altid ville ændre reglerne for astronomisk observation, men hvad de ikke vidste var omfanget af de opdagelser, som de ville opnå takket være kraften i dets linse. .
Takket være den høje opløsning af hubble teleskop billeder, har vi været i stand til at forstå universel mekanik som aldrig før og observere nogle af de mest utrolige naturfænomener i vores univers; som stjernernes død.
Her har du 5 videnskabelige opdagelser opnået takket være billederne af Hubble-teleskopet
Sorte huller og kosmisk mord
Selvom eksistensen af sorte huller var blevet foreslået siden midten af det 1990. århundrede, var vi ikke i stand til at bevise det før efter XNUMX, takket være opsendelsen af Hubble-rumteleskopet.
Fordi de absorberer lys fra deres omgivelser, er sorte huller stort set umulige at opdage med teleskoper på Jorden, så det var Hubble, der opdagede de første virkelig klare billeder af et sort hul.
Dette sker, fordi teleskopets linse er i stand til at fange de strålingsemissioner, der projiceres af ophobninger af ioniserede gasser, der agglomererer omkring det kraftige gravitationscenter i sorte huller.
Faktisk lærte vi fra hans års observation, at de fleste spiralgalakser er domineret af supermassive sorte huller i deres centre. I vores tilfælde drejer Mælkevejen sig om et enormt supermassivt sort hul kaldet Skytten a.
Endelig har Hubble-teleskopbillederne formået i detaljer at fange en af de mest interessante kosmiske begivenheder relateret til mekanikken i sorte huller: et sort hul, der fortærer en neutronstjerne. En begivenhed astronomer har ringet til kosmisk mord.
Bekræftelse af den kosmiske inflationsmodel
Studiet af kosmiske fænomener, der kun kan observeres med teleskoper som Hubble, har gjort det muligt for det videnskabelige samfund at opnå beviser på, hvad der indtil for år siden blot var en teori: vores univers udvider sig konstant.
Den tilbagevendende observation af supernovaer, som den der er beskrevet på billedet, har vist, at de er i stadig større afstand fra vores planet, hvilket betyder, at universet ikke er holdt op med at udvide sig siden Big Bang for 13.000 millioner år siden.
Tilfældigvis var den første person, der foreslog, at teorien om, at alle galaktiske elementer konstant bevæger sig væk fra hinanden på grund af udvidelsen af rum-tid-feltet, Edwin Hubble, i det, der nu er kendt som Hubble teori.
Det er en bemærkelsesværdig tilfældighed, at de første resultater, der er i stand til at verificere Hubble teori er blevet indsamlet af teleskopet, der også bærer hans navn.
eksistensen af mørkt stof
Hvis vi taler om mørkt stof meget udførligt, ville vi komme ind i mudret jord, da dette i øjeblikket er et af de mest diskuterede emner inden for astronomi, og sandheden er, at der er meget få data om det til at forstå dets natur eller formål i universet plads.
Formodningen om eksistensen af en misforstået partikel, der undslap observationer i hele det elektromagnetiske spektrum, er ikke ny. Faktisk udtrykket "mørkt stof" Den blev opfundet i 1933 af den schweiziske astrofysiker Fritz Zwicky.
Det var dog takket være billederne af Hubble-teleskopet, at eksistensen af den mystiske partikel af mørkt stof endelig kunne bekræftes, da dens ultrafølsomme linse formåede at opfatte de subtile deformationer af lysemissioner i rummets synlige spektrum.
En visuel effekt, der ligner lysets vridning, når det kolliderer med stofpartikler. Denne kosmiske effekt er kendt som gravitationslinse.
Mørkt stof menes at fungere som et "usynligt" væv, der er i stand til at holde sammen kosmiske dele, der ikke er styret af partiklernes gravitationsfelter.
For eksempel menes det, at galaktisk megaklynge Abell 2029, som samler tusindvis af galakser i en rækkevidde på flere millioner lysår, er "viklet ind" i en belægning af mørkt stof, der holder det sammen. Denne teori kan bekræftes ved at se på forvrængningerne i lys forårsaget af gravitationslinser, når man ser på Abell 2029.
Et kig på universets oprindelse
Sandsynligvis det vigtigste fund gjort af Hubble-teleskopets linse er det billede, vi i dag kender som hubble ultra deep space
Dette kontroversielle billede blev taget efter det ældste synlige lysspor nogensinde. Lysprojektionen på billedet blev udsendt af hundredvis af millioner stjerner for mere end 13.000 milliarder år siden, under universets ekspansionsstadier efter Big Bang.
For at opnå dette billede blev alle Hubble-teleskopets visualiseringsinstrumenter brugt med den hensigt at indsamle visuel information om alle variablerne i det elektromagnetiske spektrum.
Det ultradybe felt er, som om Hubble kunne få os til at se ind i fortiden og opfatte lysemissioner fra galakser født i de tidlige stadier af skabelsen, mellem 600 og 800 år efter Big Bang.
Dette billede hjalp i høj grad til bedre at forstå processen med dannelse af galakser og stjerner efter afkøling af stof.
Opdagelse af skabelsens søjler
Hubble har opdaget hundredvis af interessante kosmiske objekter, men få af dem har tiltrukket sig så meget opmærksomhed som "skabelsens søjler", en del af en emissionståge katalogiseret som H II-regionen.
Skabelsens søjler er et kosmisk objekt, der er opdaget i et segment af Ørnetågen (også opdaget af Hubble), men det interessante ved denne H II-region er den utrolige hastighed af ny stjernefødsel, der sker som et resultat af den enorme mængde af brintpartikler til stede i kosmiske gasser.
Af de tre søjler af tæt gas, der kan ses på billedet, er den største i alt 9.5 lysår lang, hvilket gør den virkelig kolossal. Det menes, at dette område er beboet af mere end 8500 stjerner, hvilket ville gøre det til det kosmiske område med den højeste befolkningstæthed af stjerner kendt i rummet.
De konstante observationer til skabelsens søjler De har givet mulighed for en bedre forståelse af det materialegenbrugssystem, der opstår i rummet, når supernovaer udstøder partikler, som derefter kondenseres i kosmiske gasskyer på grund af virkningen af deres tyngdefelter, hvor de bliver en del af nye himmellegemer.