Il telescopio spaziale Hubble era lo strumento che avrebbe cambiato definitivamente il modo in cui noi umani possiamo osservare lo spazio esterno.
Per l'epoca, era considerato il telescopio più grande e sensibile mai costruito e sarebbe stato in grado di fare progressi colossali nell'osservazione di oggetti situati all'interno e all'esterno della nostra galassia.
Il telescopio Hubble è stato lanciato in orbita il 24 aprile 1990, grazie a uno sforzo congiunto senza precedenti tra la NASA e L'Agenzia Spaziale Europea. Hubble sarebbe il primo di numerosi telescopi spaziali attualmente in orbita attorno al nostro pianeta che sono riusciti a scattare centinaia di migliaia di immagini di oggetti spaziali con dettagli davvero sorprendenti.
A causa del suo incalcolabile valore negli studi astronomici moderni, il telescopio Hubble è stato chiamato in onore Edwin hubble, uno dei più importanti astronomi del XNUMX° secolo, riconosciuto per aver scoperto elementi spaziali oltre la Via Lattea, tra cui la galassia di Andromeda, centinaia di stelle, nebulose e asteroidi.
Se sei un fan dell'osservazione astronomica, non vorrai perderti questo articolo, dove parliamo di tutto quello che c'è da sapere sul telescopio Hubble e ti mostriamo anche le migliori immagini dei suoi ritrovamenti.
Il telescopio Hubble ha permesso di osservare da vicino le nebulose più affascinanti, come la Nebulosa Pistola, la Nebulosa Aquila e la Nebulosa Sombrero. Non perdere il nostro articolo specializzato su Le nebulose e il loro rapporto con la nascita di nuove stelle.
Cos'è il telescopio Hubble?
Hubble è un telescopio spaziale a lungo raggio, ovvero un dispositivo di osservazione spaziale che è stato posizionato in orbita terrestre, a circa 600 chilometri sul livello del mare.
Hubble è stato il primo passo nel piano di osservazione spaziale Grandi Osservatori, un programma della NASA che metterebbe finalmente 4 dei più potenti telescopi spaziali odierni fuori dall'atmosfera terrestre: Hubble, l'Osservatorio spaziale a raggi gamma, il telescopio a raggi X Chandra e il telescopio spaziale Spitzer.
Il telescopio Hubble si trova sotto la coltre d'ombra che la terra proietta, per godere delle condizioni ideali con cui può ricevere la luce di milioni di oggetti all'interno e all'esterno della nostra galassia con maggiore facilità (cosa che non può essere ottenuta da La Land).
Essendo invece al di fuori dell'atmosfera terrestre, la lente del telescopio non risente delle variazioni della nostra turbolenza atmosferica, create dalle onde elettromagnetiche emesse dal nostro pianeta e che possono influenzare la cattura e l'elaborazione dei raggi gamma e dei raggi X prodotto da stelle lontane, specialmente quando si guarda nello spettro infrarosso.
Infine, la lente del telescopio spaziale è anche liberata dalle limitazioni meteorologiche associate all'atmosfera terrestre come l'inquinamento luminoso interno e l'accumulo di nuvole.
Dov'è il telescopio Hubble?
Hubble è attualmente in orbita geocentrica, ad un'altitudine media di 547 km sul livello del mare.
Il telescopio Hubble non è statico in un punto orbitale, anzi si muove ad una velocità media di circa 7 km/s per posizionarsi sempre nei punti orbitali che sono coperti dall'ombra proiettata dalla Terra, da dove può Ottieni immagini senza inquinamento luminoso.
Caratteristiche tecniche del telescopio Hubble
Il telescopio spaziale Hubble è un vero gigante dei telescopi. Ha un corpo con 13.24 metri di lunghezza e un diametro di 4 metri nel punto più spesso. Con tutte le sue attrezzature aggiuntive, l'hubble ha un peso totale di ben 11.000 chilogrammi.
Ha una lente colossale con due specchi, uno di 2 metri di diametro e l'altro di 4. La lente del telescopio è in grado di catturare, con messa a fuoco ottica, immagini situate a milioni di chilometri di distanza. Inoltre, è in grado di acquisire immagini con una risoluzione ottica di 0.04 secondi d'arco.
La risoluzione ottica si riferisce al potere di una lente del telescopio di separare oggetti diversi all'interno della stessa immagine che potrebbero essere confusi dall'effetto di diffrazione della luce che ha viaggiato ad anni luce di distanza.
Oltre al suo potente obiettivo, il telescopio Hubble è dotato di una varietà di strumenti speciali in grado di scansionare lo spazio alla ricerca di tracce elettromagnetiche o radioattive.
Come funziona il telescopio Hubble?
Strumenti principali:
Telecamera e spettrometro a infrarossi multioggetto (NICMOS)
È stato installato sul telescopio durante una missione di manutenzione di Hubble nel 1997 ed è progettato per visualizzare lo spettro spaziale del vicino infrarosso (diversi anni luce).
Questa apparecchiatura è in grado di catturare in contrasto le emissioni energetiche di particelle ionizzate, principalmente nelle stelle gassose e negli accumuli di nebulose ad emissione.
Una delle prime scoperte fatte grazie al NICMOS del telescopio Hubble, era il nebulosa pistola, un iperaccumulo di gas cosmico che circonda la stella Pistola, una stella ipergigante blu, senza dubbio una delle più luminose della nostra galassia.
Successivamente, il processore dati dello spettrometro è stato modificato per ottenere immagini che hanno permesso di studiare l'atmosfera di 4 esopianeti scoperti a più di 130 anni luce dal nostro sistema, con condizioni simili a quelle della Terra.
Telecamera avanzata per rilievi spaziali (ACS)
L'ACS è stato un aggiornamento apportato al telescopio durante la missione di manutenzione 3B nel marzo 2002. In effetti, l'Advanced Camera for Space Survey è stata l'attrezzatura che ha soppiantato lo strumento originale dal 1990: la Faint Object Camera (FOC).
Sebbene attualmente parzialmente fuori servizio, l'ACS divenne rapidamente il Il principale team di osservazione di Hubble grazie alla sua straordinaria versatilità.
Innanzitutto, dispone di diversi rilevatori indipendenti che coprono tutti i settori dello spettro elettromagnetico spaziale, quindi può acquisire immagini con contrasto ultravioletto e infrarosso contemporaneamente.
Ha anche un'ampia area di rilevamento dell'efficienza quantistica e una varietà di filtri che consentono di catturare diversi tipi di oggetti spaziali molto distanti come nebulose, comete, asteroidi, pianeti e stelle di ogni tipo.
L'ACS è stato probabilmente l'oggetto di osservazione spaziale più importante della storia finora. Grazie alla sua altissima sensibilità siamo stati in grado di ottenere immagini dell'universo che prima erano ritenute impossibili, compreso il Campo ultra profondo di Hubble.
Una fotografia scattata alla "nascita" dell'universo, poiché l'obiettivo è stato in grado di catturare una traccia di luce più antica di qualsiasi record, emessa 13.000 milioni di anni fa. Grazie a questa fotografia, siamo stati in grado di calcolare l'età stimata della creazione dell'universo.
Fotocamera grandangolare 3 (WFC3)
La fotocamera WFC3 è stata la sostituzione di WFC2, un team che ha raggiunto la sua vita utile in Hubble per l'anno 2008.
La fotocamera WFC3 ha rappresentato un sostanziale miglioramento della capacità di Hubble di acquisire immagini nello spettro visibile, grazie ai suoi sensori di rilevamento UV, in grado di fornire immagini a colori con una risoluzione di 2048 x 4096 pixel.
Dall'installazione di Wide Angle 3 presso Hubble, la qualità dei dettagli in importanti acquisizioni, come la nascita di una nuova stella nella Nebulosa Carina nel 2012, è stata notevolmente migliorata.
L'immagine catturata mostra il momento esatto dell'ipercondensazione delle particelle di gas cosmico, fino a quando non sono abbastanza dense da formare una stella.
Spettrografo delle Origini Cosmiche (COS)
Uno degli ultimi aggiornamenti di Hubble si è verificato nel 2009, durante la missione di manutenzione B4, quando la NASA ha installato il COS sul telescopio.
Il COS è progettato per la spettrografia nella gamma ultravioletta dello spazio. Questo strumento è in grado di percepire le tracce di radiazione elettromagnetica in modo molto sensibile, motivo per cui ha fornito molte informazioni sul processo di formazione di nuove galassie e nebulose su larga scala.
Il COS ha contribuito a rispondere ad alcune delle domande più importanti nell'astronomia moderna come:
- Come avviene il processo di formazione delle galassie?
- Osservazione sui diversi tipi di aloni delle galassie
- Come si formano le stelle dagli accumuli di gas cosmici?
- Studio sulle atmosfere dei pianeti all'interno e all'esterno del nostro sistema solare.
- Studio della composizione chimica di eventi cosmici come le supernove
5 scoperte fatte grazie alle foto del telescopio Hubble
La comunità scientifica negli anni '90 sapeva benissimo che il lancio del telescopio spaziale Hubble avrebbe cambiato completamente e per sempre le regole dell'osservazione astronomica, ma ciò che non sapeva era la portata delle scoperte che avrebbe ottenuto grazie alla potenza del suo lente. .
Grazie all'alta risoluzione del immagini del telescopio Hubble, siamo stati in grado di comprendere la meccanica universale come mai prima d'ora e di osservare alcuni dei più incredibili fenomeni naturali del nostro universo; come la morte delle stelle.
Ecco 5 scoperte scientifiche ottenute grazie alle immagini del telescopio Hubble
Buchi neri e omicidio cosmico
Sebbene l'esistenza dei buchi neri fosse stata proposta dalla metà del XX secolo, non siamo stati in grado di dimostrarlo fino a dopo il 1990, grazie al lancio del telescopio spaziale Hubble.
Poiché assorbono la luce dall'ambiente circostante, i buchi neri sono praticamente impossibili da rilevare con i telescopi sulla Terra, quindi è stato Hubble a rilevare le prime immagini veramente nitide di un buco nero.
Ciò accade perché la lente del telescopio è in grado di catturare le emissioni di radiazioni proiettate dagli accumuli di gas ionizzati che si agglomerano attorno al potente centro gravitazionale dei buchi neri.
In effetti, dai suoi anni di osservazione, abbiamo appreso che la maggior parte delle galassie a spirale sono dominate da buchi neri supermassicci al loro centro. Nel nostro caso, la Via Lattea ruota attorno a un enorme buco nero supermassiccio chiamato Sagittario a.
Infine, le immagini del telescopio Hubble sono riuscite a catturare nel dettaglio uno degli eventi cosmici più interessanti legati alla meccanica dei buchi neri: un buco nero che divora una stella di neutroni. Un evento gli astronomi hanno chiamato omicidio cosmico.
Conferma del modello di inflazione cosmica
Lo studio dei fenomeni cosmici che possono essere osservati solo da telescopi come Hubble, ha permesso alla comunità scientifica di ottenere prove su quella che fino a anni fa era solo una teoria: il nostro universo è in continua espansione.
L'osservazione ricorrente delle supernove, come quella descritta nell'immagine, ha mostrato che sono sempre più lontane dal nostro pianeta, il che significa che l'universo non ha smesso di espandersi dal Big Bang di 13.000 milioni di anni fa.
Per coincidenza, la prima persona a proporre che la teoria secondo cui tutti gli elementi galattici si allontanano costantemente l'uno dall'altro a causa dell'espansione del campo spazio-temporale fu Edwin Hubble, in quello che oggi è noto come Teoria di Hubble.
È una notevole coincidenza che i primi ritrovamenti in grado di verificare la Teoria di Hubble sono stati raccolti dal telescopio che porta anche il suo nome.
esistenza della materia oscura
Se parliamo di materia oscura in modo molto esteso, ci troveremmo in un terreno fangoso, poiché questo è attualmente uno degli argomenti più discussi in astronomia e la verità è che ci sono pochissimi dati al riguardo per comprenderne la natura o lo scopo nell'universo .spazio.
La presunzione dell'esistenza di una particella incompresa che è sfuggita alle osservazioni in tutto lo spettro elettromagnetico non è nuova. Infatti il termine "materia oscura" Fu coniato nel 1933 dall'astrofisico svizzero Fritz Zwicky.
Tuttavia, è stato grazie alle foto del telescopio Hubble che è stata finalmente confermata l'esistenza della misteriosa particella di materia oscura, poiché la sua lente ultrasensibile è riuscita a percepire le sottili deformazioni delle emissioni luminose nello spettro visibile dello spazio.
Un effetto visivo simile alla deformazione della luce quando si scontra con particelle di materia. Questo effetto cosmico è noto come lente gravitazionale.
Si pensa che la materia oscura funzioni come un tessuto "invisibile", in grado di tenere insieme porzioni cosmiche che non sono governate dai campi gravitazionali delle particelle.
Ad esempio, si pensa che il mega ammasso galattico Abell 2029, che riunisce migliaia di galassie in un intervallo di diversi milioni di anni luce, è "avvolta" da una copertura di materia oscura che la tiene insieme. Questa teoria può essere confermata osservando le distorsioni della luce causate dalle lenti gravitazionali osservando Abell 2029.
Uno sguardo alle origini dell'universo
Probabilmente la scoperta più importante fatta dall'obiettivo del telescopio Hubble è l'immagine che oggi conosciamo come la Hubble spazio ultra profondo
Questa immagine controversa è stata scattata seguendo la più antica scia di luce visibile mai registrata. La proiezione di luce nell'immagine è stata emessa da centinaia di milioni di stelle più di 13.000 miliardi di anni fa, durante le fasi di espansione dell'universo dopo il Big Bang.
Per ottenere questa immagine sono stati utilizzati tutti gli strumenti di visualizzazione del telescopio Hubble, con l'intento di raccogliere informazioni visive di tutte le variabili dello spettro elettromagnetico.
Il campo ultra profondo è come se Hubble potesse farci guardare nel passato, percependo le emissioni di luce delle galassie nate nelle prime fasi della creazione, tra 600 e 800 anni dopo il Big Bang.
Questa immagine ha aiutato molto a comprendere meglio il processo di formazione di galassie e stelle dopo il raffreddamento della materia.
Scoperta dei pilastri della creazione
Hubble ha scoperto centinaia di interessanti oggetti cosmici, ma pochi di loro hanno attirato la stessa attenzione dei "pilastri della creazione", parte di una nebulosa a emissione catalogata come regione H II.
I Pilastri della Creazione è un oggetto cosmico scoperto all'interno di un segmento della Nebulosa Aquila (scoperta anche da Hubble), ma ciò che è interessante di questa regione H II è l'incredibile tasso di nascita di nuove stelle che si verifica come risultato dell'enorme quantità delle particelle di idrogeno presenti nei gas cosmici.
Delle tre colonne di gas denso visibili nell'immagine, la più grande misura un totale di 9.5 anni luce di diametro, il che la rende davvero colossale. Si ritiene che quest'area sia abitata da più di 8500 stelle, il che la renderebbe la regione cosmica con la più alta densità di popolazione di stelle conosciuta nello spazio.
Le continue osservazioni al pilastri della creazione Hanno permesso una migliore comprensione del sistema di riciclaggio dei materiali che si verifica nello spazio, quando le supernove espellono le particelle, che vengono poi condensate all'interno delle nubi di gas cosmico per effetto dei loro campi gravitazionali, dove diventano parte di nuovi corpi celesti.