Kính viễn vọng không gian Hubble nó là công cụ chắc chắn sẽ thay đổi cách con người chúng ta có thể quan sát không gian bên ngoài.
Vào thời điểm đó, nó được coi là kính thiên văn lớn nhất và nhạy nhất từng được chế tạo và có khả năng tạo ra những tiến bộ khổng lồ trong việc quan sát các vật thể nằm trong và ngoài thiên hà của chúng ta.
Kính viễn vọng Hubble được phóng lên quỹ đạo vào ngày 24 tháng 1990 năm XNUMX, nhờ nỗ lực chung chưa từng có giữa NASA và Cơ quan Vũ trụ Châu Âu. Hubble sẽ là kính viễn vọng đầu tiên trong số một số kính viễn vọng không gian hiện đang quay quanh hành tinh của chúng ta, đã chụp được hàng trăm nghìn hình ảnh về các vật thể trong không gian với độ chi tiết thực sự đáng kinh ngạc.
Do giá trị khôn lường của nó trong các nghiên cứu thiên văn học hiện đại, kính thiên văn Hubble đã được đặt tên để vinh danh Edwin huyên náo, một trong những nhà thiên văn học quan trọng nhất của thế kỷ XNUMX, được công nhận vì đã khám phá ra các yếu tố không gian ngoài Dải Ngân hà, bao gồm thiên hà Andromeda, hàng trăm ngôi sao, tinh vân và tiểu hành tinh.
Nếu bạn là người yêu thích quan sát thiên văn, bạn sẽ không muốn bỏ lỡ bài viết này, nơi chúng tôi nói về mọi thứ bạn cần biết về kính thiên văn Hubble và chúng tôi cũng cho bạn thấy những hình ảnh đẹp nhất về những phát hiện của nó.
Kính viễn vọng Hubble đã giúp nó có thể quan sát chặt chẽ những tinh vân hấp dẫn nhất, chẳng hạn như Tinh vân Súng lục, Tinh vân Đại bàng và Tinh vân Sombrero. Đừng bỏ lỡ bài viết chuyên biệt của chúng tôi về Tinh vân và mối quan hệ của chúng với sự ra đời của các ngôi sao mới.
Kính thiên văn Hubble là gì?
Hubble là một kính viễn vọng không gian tầm xa, nghĩa là, một thiết bị quan sát không gian đã được đặt trong quỹ đạo Trái đất, ở độ cao khoảng 600 km so với mực nước biển.
Hubble là bước đầu tiên trong kế hoạch quan sát không gian Đài quan sát tuyệt vời, một chương trình của NASA cuối cùng sẽ đưa 4 kính viễn vọng không gian mạnh nhất hiện nay ra bên ngoài bầu khí quyển của Trái đất: Hubble, Đài quan sát không gian tia gamma, Kính viễn vọng tia X Chandra và Kính viễn vọng không gian Spitzer.
Kính thiên văn hubble được đặt dưới lớp phủ bóng mà trái đất chiếu vào, để tận hưởng điều kiện lý tưởng mà nó có thể nhận được ánh sáng của hàng triệu vật thể bên trong và bên ngoài thiên hà của chúng ta một cách dễ dàng hơn (điều mà La Land không thể đạt được).
Mặt khác, ở bên ngoài bầu khí quyển của Trái đất, thấu kính của kính thiên văn không bị ảnh hưởng bởi các biến thể của nhiễu loạn khí quyển của chúng ta, được tạo ra bởi các sóng điện từ do hành tinh của chúng ta phát ra và điều đó có thể ảnh hưởng đến việc thu và xử lý bức xạ Tia Gamma và tia X. được tạo ra bởi các ngôi sao ở xa, đặc biệt là khi nhìn trong quang phổ hồng ngoại.
Cuối cùng, ống kính của kính viễn vọng không gian cũng được giải phóng khỏi những hạn chế về khí tượng liên quan đến bầu khí quyển của Trái đất như ô nhiễm ánh sáng bên trong và sự tích tụ của đám mây.
Kính thiên văn Hubble ở đâu?
Hubble hiện đang ở trong quỹ đạo địa tâm, ở độ cao trung bình 547 km so với mực nước biển.
Kính thiên văn Hubble không tĩnh tại một điểm quỹ đạo, ngược lại, nó di chuyển với tốc độ trung bình khoảng 7 km / s để luôn tự định vị ở những điểm quỹ đạo bị bóng che bởi bóng Trái đất, từ đó nó có thể Thu được hình ảnh không bị ô nhiễm ánh sáng.
Đặc tính kỹ thuật của kính thiên văn Hubble
Kính viễn vọng không gian Hubble là một chiếc kính thiên văn khổng lồ thực sự. Nó có thân dài 13.24 mét và đường kính 4 mét ở điểm dày nhất. Với tất cả các thiết bị bổ sung của nó, chiếc hubble có tổng trọng lượng đáng kinh ngạc là 11.000 kg.
Nó có một thấu kính khổng lồ với hai gương, một có đường kính 2m và một là 4. Thấu kính của kính thiên văn có khả năng chụp, với tiêu điểm quang học, những hình ảnh ở cách xa hàng triệu km. Ngoài ra, nó có khả năng chụp ảnh với độ phân giải quang học 0.04 giây hình vòng cung.
Độ phân giải quang học đề cập đến sức mạnh của thấu kính kính thiên văn để tách các vật thể khác nhau trong cùng một hình ảnh có thể bị nhầm lẫn bởi hiệu ứng nhiễu xạ của ánh sáng truyền đi hàng năm ánh sáng.
Ngoài thấu kính mạnh mẽ, Kính thiên văn Hubble còn được trang bị nhiều thiết bị đặc biệt có khả năng quét không gian để tìm dấu vết điện từ hoặc phóng xạ.
Kính thiên văn Hubble hoạt động như thế nào?
Dụng cụ chính:
Máy ảnh hồng ngoại đa đối tượng và máy đo quang phổ (NICMOS)
Nó được lắp đặt trên kính thiên văn trong một sứ mệnh phục vụ Hubble vào năm 1997 và được thiết kế để ghi lại quang phổ không gian cận hồng ngoại (vài năm ánh sáng).
Thiết bị này có khả năng chụp ngược lại sự phát xạ năng lượng của các hạt bị ion hóa, chủ yếu trong các ngôi sao thể khí và trong các tích tụ của các tinh vân phát xạ.
Một trong những khám phá đầu tiên được thực hiện nhờ vào NICMOS của kính thiên văn Hubble, là tinh vân súng, sự tích tụ siêu tích tụ của khí vũ trụ bao quanh ngôi sao Súng, một ngôi sao siêu khổng lồ màu xanh lam, chắc chắn là một trong những ngôi sao sáng nhất trong thiên hà của chúng ta.
Sau đó, bộ xử lý dữ liệu của máy quang phổ đã được sửa đổi để thu được hình ảnh cho phép nghiên cứu bầu khí quyển của 4 hành tinh ngoài hành tinh cách hệ của chúng ta hơn 130 năm ánh sáng, với các điều kiện tương tự như Trái đất.
Máy ảnh nâng cao cho các cuộc khảo sát không gian (ACS)
ACS là một bản nâng cấp được thực hiện cho kính thiên văn trong nhiệm vụ bảo dưỡng 3B vào tháng 2002 năm 1990. Trên thực tế, Máy ảnh Nâng cao cho Khảo sát Không gian là thiết bị thay thế công cụ ban đầu từ năm XNUMX: Máy ảnh Vật thể mờ (FOC).
Mặc dù hiện tại đã ngừng hoạt động một phần, ACS nhanh chóng trở thành Nhóm quan sát chính của Hubble nhờ tính linh hoạt tuyệt vời của nó.
Trước hết, nó có một số máy dò độc lập bao phủ tất cả các lĩnh vực của phổ điện từ không gian, vì vậy nó có thể chụp ảnh với độ tương phản tia cực tím và hồng ngoại cùng một lúc.
Nó cũng có một khu vực phát hiện hiệu quả lượng tử lớn và nhiều bộ lọc cho phép bạn chụp các loại vật thể không gian rất xa khác nhau như tinh vân, sao chổi, tiểu hành tinh, hành tinh và các loại sao.
ACS có lẽ là đối tượng quan sát không gian quan trọng nhất trong lịch sử cho đến nay. Nhờ độ nhạy rất cao, chúng tôi đã có thể thu được những hình ảnh về vũ trụ mà trước đây người ta cho là không thể, bao gồm Trường siêu sâu của Hubble.
Một bức ảnh được chụp vào lúc "khai sinh" vũ trụ, vì ống kính có thể ghi lại dấu vết ánh sáng lâu đời hơn bất kỳ kỷ lục nào, phát ra từ 13.000 triệu năm trước. Nhờ bức ảnh này, chúng ta có thể tính được tuổi ước tính của quá trình hình thành vũ trụ.
Camera góc rộng 3 (WFC3)
Máy ảnh WFC3 là sự thay thế cho WFC2, một nhóm đã đạt được thời gian sử dụng hữu ích tại Hubble vào năm 2008.
Máy ảnh WFC3 là một cải tiến đáng kể về khả năng của Hubble trong việc chụp ảnh trong quang phổ khả kiến, nhờ vào cảm biến phát hiện tia cực tím, có thể cung cấp hình ảnh màu với độ phân giải 2048 x 4096 pixel.
Kể từ khi lắp đặt Góc rộng 3 tại Hubble, chất lượng chi tiết trong các ảnh chụp quan trọng, chẳng hạn như sự ra đời của một ngôi sao mới trong Tinh vân Carina vào năm 2012, đã được cải thiện đáng kể.
Hình ảnh chụp được cho thấy chính xác thời điểm siêu ngưng tụ của các hạt khí vũ trụ, cho đến khi chúng đủ dày đặc để tạo thành một ngôi sao.
Quang phổ Nguồn gốc Vũ trụ (COS)
Một trong những nâng cấp mới nhất cho Hubble xảy ra vào năm 2009, trong sứ mệnh bảo dưỡng B4, khi NASA lắp đặt COS trên kính thiên văn.
COS được thiết kế để đo quang phổ trong phạm vi tia cực tím của không gian. Dụng cụ này có khả năng nhận biết các dấu vết của bức xạ điện từ một cách rất nhạy bén, đó là lý do tại sao nó đã cung cấp rất nhiều thông tin liên quan đến quá trình hình thành các thiên hà và tinh vân mới quy mô lớn.
COS đã giúp trả lời một số câu hỏi quan trọng nhất trong thiên văn học hiện đại như:
- Quá trình hình thành các thiên hà như thế nào?
- Quan sát về các loại quầng sáng khác nhau của các thiên hà
- Làm thế nào để các ngôi sao hình thành từ sự tích tụ của các khí vũ trụ?
- Nghiên cứu bầu khí quyển của các hành tinh bên trong và bên ngoài hệ mặt trời của chúng ta.
- Nghiên cứu thành phần hóa học của các sự kiện vũ trụ như siêu tân tinh
5 khám phá được tạo ra nhờ ảnh chụp từ kính viễn vọng Hubble
Cộng đồng khoa học vào những năm 90 biết rất rõ rằng việc phóng Kính viễn vọng Không gian Hubble sẽ thay đổi hoàn toàn và mãi mãi các quy tắc quan sát thiên văn, nhưng điều họ không biết là phạm vi của những khám phá sẽ đạt được nhờ sức mạnh của nó. ống kính.
Nhờ độ phân giải cao của hình ảnh kính thiên văn hubble, chúng ta đã có thể hiểu cơ học vũ trụ hơn bao giờ hết và quan sát một số hiện tượng tự nhiên đáng kinh ngạc nhất trong vũ trụ của chúng ta; như cái chết của các vì sao.
Ở đây bạn có 5 khám phá khoa học đạt được nhờ hình ảnh của kính thiên văn Hubble
Hố đen và án mạng vũ trụ
Mặc dù sự tồn tại của lỗ đen đã được đề xuất từ giữa thế kỷ 1990, chúng ta vẫn chưa thể chứng minh điều đó cho đến sau năm XNUMX, nhờ sự ra mắt của Kính viễn vọng Không gian Hubble.
Bởi vì chúng hấp thụ ánh sáng từ môi trường xung quanh, các lỗ đen hầu như không thể phát hiện bằng kính thiên văn trên Trái đất, vì vậy, chính Hubble đã phát hiện ra những hình ảnh thực sự rõ ràng đầu tiên về một lỗ đen.
Điều này xảy ra bởi vì thấu kính của kính thiên văn có khả năng thu nhận các bức xạ phát ra từ sự tích tụ của các khí ion hóa kết tụ xung quanh trung tâm hấp dẫn mạnh mẽ của các lỗ đen.
Trên thực tế, từ nhiều năm quan sát của ông, chúng tôi biết được rằng hầu hết các thiên hà xoắn ốc đều bị chi phối bởi các lỗ đen siêu lớn ở trung tâm của chúng. Trong trường hợp của chúng ta, Dải Ngân hà xoay quanh một lỗ đen siêu lớn khổng lồ được gọi là Nhân mã a.
Cuối cùng, các hình ảnh từ kính viễn vọng Hubble đã ghi lại được chi tiết một trong những sự kiện vũ trụ thú vị nhất liên quan đến cơ học của các lỗ đen: một lỗ đen nuốt chửng một ngôi sao neutron. Một sự kiện mà các nhà thiên văn đã gọi là giết người vũ trụ.
Xác nhận mô hình lạm phát vũ trụ
Việc nghiên cứu các hiện tượng vũ trụ chỉ có thể quan sát bằng kính thiên văn như Hubble, đã cho phép cộng đồng khoa học thu được bằng chứng về những gì cho đến nhiều năm trước đây chỉ là lý thuyết: vũ trụ của chúng ta đang không ngừng mở rộng.
Việc quan sát định kỳ các siêu tân tinh, giống như mô tả trong hình ảnh, đã cho thấy chúng ngày càng cách xa hành tinh của chúng ta, có nghĩa là vũ trụ đã không ngừng mở rộng kể từ vụ nổ Big Bang cách đây 13.000 triệu năm.
Thật trùng hợp, người đầu tiên đề xuất lý thuyết cho rằng tất cả các phần tử thiên hà liên tục di chuyển ra xa nhau do sự mở rộng của trường không-thời gian là Edwin Hubble, nơi mà ngày nay được gọi là Lý thuyết Hubble.
Đó là một sự trùng hợp đáng chú ý khi những phát hiện đầu tiên có khả năng xác minh Lý thuyết Hubble đã được thu thập bởi kính thiên văn cũng mang tên ông.
sự tồn tại của vật chất tối
Nếu chúng ta nói về vật chất tối một cách rộng rãi, chúng ta sẽ đi vào vùng đất bùn, vì đây hiện là một trong những chủ đề được thảo luận nhiều nhất trong thiên văn học và sự thật là có rất ít dữ liệu về nó để hiểu bản chất hoặc mục đích của nó trong vũ trụ. .không gian.
Giả thuyết về sự tồn tại của một hạt bị hiểu lầm đã thoát khỏi các quan sát trong toàn bộ quang phổ điện từ không phải là mới. Trên thực tế, thuật ngữ "vật chất tối" Nó được đặt ra vào năm 1933 bởi nhà vật lý thiên văn người Thụy Sĩ Fritz Zwicky.
Tuy nhiên, nhờ những bức ảnh của kính viễn vọng Hubble mà cuối cùng có thể xác nhận sự tồn tại của hạt vật chất tối bí ẩn, vì thấu kính siêu nhạy của nó có thể cảm nhận được những biến dạng tinh vi của sự phát xạ ánh sáng trong quang phổ khả kiến của không gian.
Một hiệu ứng hình ảnh tương tự như sự cong vênh của ánh sáng khi nó va chạm với các hạt vật chất. Hiệu ứng vũ trụ này được gọi là thấu kính hấp dẫn.
Vật chất tối được cho là hoạt động như một mô "vô hình", có khả năng giữ các phần vũ trụ lại với nhau mà không bị chi phối bởi trường hấp dẫn của các hạt.
Ví dụ, người ta cho rằng cụm thiên hà siêu lớn Abell 2029, tập hợp hàng nghìn thiên hà trong phạm vi vài triệu năm ánh sáng, được "bao bọc" trong một lớp vật chất tối giữ chúng lại với nhau. Có thể xác nhận lý thuyết này bằng cách xem xét sự biến dạng của ánh sáng gây ra bởi thấu kính hấp dẫn khi nhìn vào Abell 2029.
Nhìn lại nguồn gốc của vũ trụ
Có lẽ phát hiện quan trọng nhất được thực hiện bởi thấu kính của Kính viễn vọng Hubble là hình ảnh mà chúng ta biết ngày nay là không gian cực sâu huyên náo
Hình ảnh gây tranh cãi này được chụp theo vệt sáng lâu đời nhất được ghi lại. Hình ảnh chiếu ánh sáng được phát ra bởi hàng trăm triệu ngôi sao cách đây hơn 13.000 tỷ năm, trong giai đoạn giãn nở của vũ trụ sau Vụ nổ lớn.
Để có được hình ảnh này, tất cả các công cụ trực quan của Kính viễn vọng Hubble đã được sử dụng, với mục đích thu thập thông tin trực quan về tất cả các biến của phổ điện từ.
Trường cực sâu giống như thể Hubble có thể khiến chúng ta nhìn về quá khứ, nhận biết sự phát xạ ánh sáng từ các thiên hà được sinh ra trong giai đoạn đầu của quá trình sáng tạo, từ 600 đến 800 năm sau Vụ nổ lớn.
Hình ảnh này giúp hiểu rõ hơn về quá trình hình thành các thiên hà và các ngôi sao sau khi vật chất nguội đi.
Khám phá các trụ cột của sự sáng tạo
Hubble đã phát hiện ra hàng trăm vật thể vũ trụ thú vị, nhưng ít vật thể trong số đó thu hút được nhiều sự chú ý như "trụ cột của sự sáng tạo", một phần của tinh vân phát xạ được xếp vào danh mục là vùng H II.
The Pillars of Creation là một vật thể vũ trụ được phát hiện trong một phân đoạn của Tinh vân Đại bàng (cũng được phát hiện bởi Hubble), nhưng điều thú vị về vùng H II này là tốc độ sinh sao mới đáng kinh ngạc xảy ra với số lượng khổng lồ của các hạt hydro có trong khí vũ trụ.
Trong số ba cột khí dày đặc có thể nhìn thấy trong hình ảnh, cột lớn nhất đo được tổng cộng 9.5 năm ánh sáng, khiến nó thực sự khổng lồ. Người ta tin rằng khu vực này là nơi sinh sống của hơn 8500 ngôi sao, điều này sẽ khiến nó trở thành khu vực vũ trụ có mật độ dân số cao nhất của các ngôi sao được biết đến trong không gian.
Các quan sát liên tục đối với trụ cột của sự sáng tạo Họ đã cho phép hiểu rõ hơn về hệ thống tái chế vật chất xảy ra trong không gian, khi các siêu tân tinh loại bỏ các hạt, sau đó chúng được ngưng tụ trong các đám mây khí vũ trụ do tác động của trường hấp dẫn, nơi chúng trở thành một phần của các thiên thể mới.