Telescopul spațial Hubble a fost instrumentul care avea să schimbe definitiv modul în care noi, oamenii, putem observa spațiul cosmic.
Pentru vremea sa, a fost considerat cel mai mare și mai sensibil telescop construit vreodată și ar fi capabil să facă progrese colosale în observarea obiectelor situate în interiorul și în afara galaxiei noastre.
Telescopul Hubble a fost lansat pe orbită pe 24 aprilie 1990, datorită unui efort comun fără precedent între NASA și Agenția Spațială Europeană. Hubble ar fi primul dintre mai multe telescoape spațiale care orbitează în prezent planeta noastră și care au reușit să ia sute de mii de imagini ale obiectelor spațiale în detalii cu adevărat uimitoare.
Datorită valorii sale incalculabile în studiile astronomice moderne, telescopul Hubble a fost numit în onoarea lui Edwin se încurcă, unul dintre cei mai importanți astronomi ai secolului XX, recunoscut pentru descoperirea elementelor spațiale dincolo de Calea Lactee, inclusiv galaxia Andromeda, sute de stele, nebuloase și asteroizi.
Dacă sunteți un fan al observației astronomice, nu veți dori să ratați acest articol, unde vorbim despre tot ce trebuie să știți despre telescopul Hubble și vă arătăm, de asemenea, cele mai bune imagini ale descoperirilor acestuia.
Telescopul Hubble a făcut posibilă observarea îndeaproape a celor mai fascinante nebuloase, cum ar fi Nebuloasa Pistol, Nebuloasa Vultur și Nebuloasa Sombrero. Nu rata articolul nostru de specialitate despre Nebuloase și relația lor cu nașterea de noi stele.
Ce este telescopul Hubble?
Hubble este un telescop spațial cu rază lungă de acțiune, adică un dispozitiv de observare a spațiului care a fost plasat pe orbita Pământului, la aproximativ 600 de kilometri deasupra nivelului mării.
Hubble a fost primul pas în planul de observare a spațiului Marile Observatoare, un program NASA care ar pune în sfârșit 4 dintre cele mai puternice telescoape spațiale de astăzi în afara atmosferei Pământului: Hubble, Observatorul Spațial Gamma-Ray, Telescopul Chandra X-Ray și Telescopul Spațial Spitzer.
Telescopul hubble este amplasat sub pătura de umbră pe care o proiectează pământul, pentru a se bucura de condițiile ideale cu care poate primi cu mai multă ușurință lumina a milioane de obiecte din interiorul și din exteriorul galaxiei noastre (lucru ce nu poate fi realizat din La Land).
Pe de altă parte, fiind în afara atmosferei Pământului, lentila telescopului nu este afectată de variațiile turbulenței noastre atmosferice, create de undele electromagnetice emise de planeta noastră și care pot afecta captarea și procesarea radiațiilor Gamma Ray și a razelor X. produs de stelele îndepărtate, mai ales când se privește în spectrul infraroșu.
În cele din urmă, lentila telescopului spațial este, de asemenea, eliberată de limitările meteorologice asociate cu atmosfera Pământului, cum ar fi poluarea luminoasă interioară și formarea norilor.
Unde este telescopul Hubble?
Hubble se află în prezent pe orbită geocentrică, la o altitudine medie de 547 km deasupra nivelului mării.
Telescopul Hubble nu este static într-un punct orbital, dimpotrivă, se mișcă cu o viteză medie de aproximativ 7 km/s pentru a se localiza întotdeauna în punctele orbitale care sunt acoperite de umbra aruncată de Pământ, de unde poate. Obțineți imagini fără poluare luminoasă.
Caracteristicile tehnice ale telescopului Hubble
Telescopul spațial Hubble este un adevărat gigant al telescoapelor. Are un corp cu 13.24 metri lungime și un diametru de 4 metri în punctul cel mai gros. Cu toate echipamentele sale suplimentare, hubble-ul are o greutate totală de 11.000 de kilograme.
Are o lentilă colosală cu două oglinzi, una de 2 metri în diametru și cealaltă de 4. Lentila telescopului este capabilă să surprindă, cu focalizare optică, imagini aflate la milioane de kilometri distanță. În plus, este capabil să capteze imagini cu o rezoluție optică de 0.04 secunde de arc.
Rezoluția optică se referă la puterea lentilei telescopului de a separa diferite obiecte în cadrul aceleiași imagini, care ar putea fi confundate de efectul de difracție al luminii care a călătorit la ani lumină distanță.
Pe lângă obiectivul său puternic, telescopul Hubble este echipat cu o varietate de instrumente speciale care sunt capabile să scaneze spațiul pentru urme electromagnetice sau radioactive.
Cum funcționează telescopul Hubble?
Principalele instrumente:
Cameră și spectrometru cu infraroșu cu mai multe obiecte (NICMOS)
A fost instalat pe telescop în timpul unei misiuni de service Hubble în 1997 și este proiectat să imagineze spectrul spațial în infraroșu apropiat (câțiva ani lumină).
Acest echipament este capabil să capteze, în contrast, emisiile energetice ale particulelor ionizate, în principal în stelele gazoase și în acumulări de nebuloase cu emisie.
Una dintre primele descoperiri făcute datorită lui NICMOS al telescopului Hubble, a fost nebuloasa pistolului, o hiperacumulare de gaz cosmic care înconjoară steaua pistol, o stea hipergigantă albastră, fără îndoială una dintre cele mai strălucitoare din galaxia noastră.
Ulterior, procesorul de date al spectrometrului a fost modificat pentru a obține imagini care au permis studierea atmosferei a 4 exoplanete descoperite la peste 130 de ani lumină de sistemul nostru, în condiții similare cu cele ale Pământului.
Cameră avansată pentru sondaje spațiale (ACS)
ACS a fost o actualizare făcută telescopului în timpul misiunii de service 3B în martie 2002. De fapt, Camera Avansată pentru Supravegherea Spațială a fost echipamentul care a înlocuit instrumentul original din 1990: Camera Faint Object Camera (FOC).
Deși în prezent parțial scos din funcțiune, ACS a devenit rapid Echipa principală de observare Hubble datorită versatilității sale uimitoare.
În primul rând, are mai multe detectoare independente care acoperă toate sectoarele spectrului electromagnetic spațial, astfel încât să poată prelua imagini cu contrast ultraviolet și infraroșu în același timp.
De asemenea, are o zonă mare de detectare a eficienței cuantice și o varietate de filtre care vă permit să capturați diferite tipuri de obiecte spațiale foarte îndepărtate, cum ar fi nebuloase, comete, asteroizi, planete și stele de tot felul.
ACS a fost probabil cel mai important obiect de observare a spațiului din istorie până acum. Datorită sensibilității sale foarte mari, am reușit să obținem imagini ale universului care până acum erau considerate imposibile, inclusiv Câmp ultra profund Hubble.
O fotografie făcută la „nașterea” universului, din moment ce obiectivul a fost capabil să surprindă o urmă de lumină mai veche decât orice înregistrare, emisă acum 13.000 de milioane de ani. Datorită acestei fotografii, am putut calcula vârsta estimată a creării universului.
Cameră cu unghi larg 3 (WFC3)
Camera WFC3 a fost înlocuitorul WFC2, o echipă care și-a atins viața utilă în Hubble pentru anul 2008.
Camera WFC3 a reprezentat o îmbunătățire substanțială a capacității Hubble de a capta imagini în spectrul vizibil, datorită senzorilor săi de detectare UV, care pot oferi imagini color cu o rezoluție de 2048 x 4096 pixeli.
De la instalarea Wide Angle 3 la Hubble, calitatea detaliilor în capturile importante, precum nașterea unei noi stele în Nebuloasa Carina în 2012, a fost mult îmbunătățită.
Imaginea capturată arată momentul exact al hiper-condensării particulelor de gaz cosmic, până când acestea sunt suficient de dense pentru a forma o stea.
Spectrograful Originilor Cosmice (COS)
Una dintre cele mai recente upgrade la Hubble a avut loc în 2009, în timpul misiunii de service B4, când NASA a instalat COS pe telescop.
COS este proiectat pentru spectrografie în domeniul ultraviolet al spațiului. Acest instrument este capabil să perceapă urmele radiațiilor electromagnetice într-un mod foarte sensibil, motiv pentru care a furnizat o mulțime de informații cu privire la procesul de formare a noilor galaxii și nebuloase la scară largă.
COS a ajutat să răspundă la unele dintre cele mai importante întrebări din astronomia modernă, cum ar fi:
- Cum este procesul de formare a galaxiilor?
- Observarea diferitelor tipuri de halouri ale galaxiilor
- Cum se formează stelele din acumulări de gaze cosmice?
- Studiu asupra atmosferelor planetelor din interiorul și din afara sistemului nostru solar.
- Studiul compoziției chimice a evenimentelor cosmice precum supernovele
5 descoperiri realizate datorită fotografiilor telescopului Hubble
Comunitatea științifică din anii '90 știa foarte bine că lansarea telescopului spațial Hubble va schimba complet și pentru totdeauna regulile observației astronomice, dar ceea ce nu știa era amploarea descoperirilor pe care le vor realiza datorită puterii sale. lentila..
Datorită rezoluției înalte a imagini cu telescopul hubble, am putut înțelege mecanica universală ca niciodată înainte și am observat unele dintre cele mai incredibile fenomene naturale din universul nostru; ca moartea stelelor.
Aici aveți 5 descoperiri științifice realizate datorită imaginilor telescopului Hubble
Găuri negre și omucidere cosmică
Deși existența găurilor negre fusese propusă încă de la mijlocul secolului al XX-lea, nu am putut să o dovedim decât după 1990, datorită lansării telescopului spațial Hubble.
Deoarece absorb lumina din împrejurimile lor, găurile negre sunt practic imposibil de detectat cu telescoapele de pe Pământ, așa că Hubble a fost cel care a detectat primele imagini cu adevărat clare ale unei găuri negre.
Acest lucru se întâmplă deoarece lentila telescopului este capabilă să capteze emisiile de radiații proiectate de acumulările de gaze ionizate care se aglomerează în jurul puternicului centru gravitațional al găurilor negre.
De fapt, din anii săi de observație, am aflat că majoritatea galaxiilor spirale sunt dominate de găuri negre supermasive în centrele lor. În cazul nostru, Calea Lactee se învârte în jurul unei uriașe găuri negre supermasive numite Săgetător a.
În cele din urmă, imaginile telescopului Hubble au reușit să surprindă în detaliu unul dintre cele mai interesante evenimente cosmice legate de mecanica găurilor negre: o gaură neagră care devorează o stea neutronică. Un eveniment pe care l-au sunat astronomii omucidere cosmică.
Confirmarea modelului inflației cosmice
Studiul fenomenelor cosmice care pot fi observate doar de telescoape precum Hubble a permis comunității științifice să obțină dovezi despre ceea ce până acum ani era doar o teorie: universul nostru este în continuă expansiune.
Observarea recurentă a supernovelor, precum cea descrisă în imagine, a arătat că acestea sunt din ce în ce mai îndepărtate de planeta noastră, ceea ce înseamnă că universul nu a încetat să se extindă de la Big Bang-ul de acum 13.000 de milioane de ani.
Întâmplător, prima persoană care a propus că teoria conform căreia toate elementele galactice se îndepărtează în mod constant unele de altele din cauza expansiunii câmpului spațiu-timp a fost Edwin Hubble, în ceea ce este cunoscut acum ca Teoria Hubble.
Este o coincidență remarcabilă faptul că primele constatări capabile să verifice Teoria Hubble au fost colectate de telescopul care îi poartă și numele.
existența materiei întunecate
Dacă vorbim foarte pe larg despre materia întunecată, am intra în pământ noroios, deoarece acesta este în prezent unul dintre cele mai discutate subiecte în astronomie și adevărul este că există foarte puține date despre ea pentru a înțelege natura sau scopul ei în univers. .spațiu.
Prezumția existenței unei particule neînțelese care a scăpat de observații în întregul spectru electromagnetic nu este nouă. De fapt, termenul „materie întunecată" A fost inventat în 1933 de astrofizicianul elvețian Fritz Zwicky.
Cu toate acestea, datorită fotografiilor telescopului Hubble a putut fi în sfârșit confirmată existența misterioasei particule de materie întunecată, deoarece lentila sa ultra-sensibilă a reușit să perceapă deformațiile subtile ale emisiilor de lumină în spectrul vizibil al spațiului.
Un efect vizual similar cu deformarea luminii atunci când se ciocnește cu particule de materie. Acest efect cosmic este cunoscut ca lentilă gravitațională.
Se crede că materia întunecată funcționează ca un țesut „invizibil”, capabil să țină împreună porțiuni cosmice care nu sunt guvernate de câmpurile gravitaționale ale particulelor.
De exemplu, se crede că Mega cluster galactic Abell 2029, care reunește mii de galaxii într-un interval de câteva milioane de ani lumină, este „învelit” într-o acoperire de materie întunecată care o ține împreună. Această teorie poate fi confirmată analizând distorsiunile luminii cauzate de lentilele gravitaționale atunci când ne uităm la Abell 2029.
O privire asupra originilor universului
Probabil cea mai importantă descoperire făcută de lentila telescopului Hubble este imaginea pe care o cunoaștem astăzi ca Hubble spațiu ultra adânc
Această imagine controversată a fost făcută urmând cea mai veche dâră de lumină vizibilă înregistrată. Proiecția luminii din imagine a fost emisă de sute de milioane de stele în urmă cu mai bine de 13.000 miliarde de ani, în timpul etapelor de expansiune ale universului după Big Bang.
Pentru realizarea acestei imagini au fost folosite toate instrumentele de vizualizare ale Telescopului Hubble, cu intenția de a colecta informații vizuale ale tuturor variabilelor spectrului electromagnetic.
Câmpul ultra-profund este ca și cum Hubble ne-ar putea face să privim în trecut, percepând emisiile de lumină din galaxiile născute în primele etape ale creației, între 600 și 800 de ani după Big Bang.
Această imagine a ajutat foarte mult la înțelegerea mai bună a procesului de formare a galaxiilor și a stelelor după răcirea materiei.
Descoperirea stâlpilor creației
Hubble a descoperit sute de obiecte cosmice interesante, dar puține dintre ele au atras la fel de multă atenție precum „stâlpii creației”, parte a unei nebuloase de emisie catalogată drept regiunea H II.
Stâlpii Creației este un obiect cosmic descoperit într-un segment al Nebuloasei Vulturului (descoperit și de Hubble), dar ceea ce este interesant la această regiune H II este rata incredibilă a nașterii de noi stele care are loc ca urmare a cantității enorme. a particulelor de hidrogen prezente în gazele cosmice.
Dintre cele trei coloane de gaz dens care pot fi văzute în imagine, cea mai mare are o lungime totală de 9.5 ani lumină, ceea ce o face cu adevărat colosală. Se crede că această zonă este locuită de peste 8500 de stele, ceea ce ar face din aceasta regiunea cosmică cu cea mai mare densitate a populației de stele cunoscută în spațiu.
Observațiile constante la stâlpii creaţiei Acestea au permis o mai bună înțelegere a sistemului de reciclare a materialelor care are loc în spațiu, când supernovele expulzează particule, care sunt apoi condensate în norii de gaz cosmic datorită efectului câmpurilor lor gravitaționale, unde devin parte din noile corpuri cerești.