Vesoljski teleskop Hubble To je bilo orodje, ki bi dokončno spremenilo način, kako lahko ljudje opazujejo vesolje.
Za svoj čas je veljal za največji in najbolj občutljiv teleskop, ki je bil kdaj zgrajen, in bi bil sposoben narediti ogromen napredek pri opazovanju objektov, ki se nahajajo znotraj in zunaj naše galaksije.
Teleskop Hubble je bil v orbito izstreljen 24. aprila 1990, zahvaljujoč skupnemu prizadevanju Nase in Evropska vesoljska agencija. Hubble bi bil prvi od več vesoljskih teleskopov, ki trenutno krožijo okoli našega planeta in jim je uspelo posneti na stotine tisoč slik vesoljskih objektov z resnično neverjetnimi podrobnostmi.
Zaradi svoje neprecenljive vrednosti v sodobnih astronomskih študijah je bil teleskop Hubble poimenovan v čast Edwin Hubble, eden najpomembnejših astronomov XNUMX. stoletja, priznan po odkrivanju prostorskih elementov onkraj Rimske ceste, vključno z galaksijo Andromeda, na stotine zvezd, meglic in asteroidov.
Če ste ljubitelj astronomskega opazovanja, ne boste zamudili tega članka, kjer govorimo o vsem, kar morate vedeti o teleskopu Hubble, in vam pokažemo tudi najboljše slike njegovih ugotovitev.
Teleskop Hubble nam je omogočil opazovanje najbolj fascinantnih meglic od blizu, kot so meglica Pištola, Orlova meglica in Sombrero. Ne zamudite našega specializiranega članka o Meglice in njihov odnos do rojstva novih zvezd.
Kaj je teleskop Hubble?
Hubble je vesoljski teleskop dolgega dosega, naprava za opazovanje vesolja, postavljena v Zemljino orbito, približno 600 kilometrov nad morsko gladino.
Hubble je bil prvi korak v načrtu za opazovanje vesolja Veliki observatoriji, program NASA, ki bi končno postavil 4 najmočnejše vesoljske teleskope današnjega časa izven Zemljine atmosfere: Hubble, vesoljski observatorij gama žarkov, rentgenski teleskop Chandra in vesoljski teleskop Spitzer.
Hubblov teleskop se nahaja pod senco Zemlje in zagotavlja idealne pogoje za lažji sprejem svetlobe milijonov predmetov v naši galaksiji in zunaj nje (česar z Zemlje ni mogoče doseči).
Po drugi strani pa na lečo teleskopa, ki je zunaj Zemljine atmosfere, ne vplivajo variacije atmosferske turbulence, ki jo ustvarjajo elektromagnetni valovi, ki jih oddaja naš planet in ki lahko vplivajo na zajem in obdelavo žarkov gama in rentgenskega sevanja, ki ga proizvajajo oddaljene zvezde, zlasti pri opazovanju v infrardečem spektru.
Nazadnje je leča vesoljskega teleskopa osvobojena tudi meteoroloških omejitev, povezanih z zemeljsko atmosfero, kot sta svetlobno onesnaženje notranjosti in kopičenje oblakov.
Kje je teleskop Hubble?
Hubble je trenutno v geocentrični orbiti, na povprečni višini 547 km nad morsko gladino.
Teleskop Hubble ni statičen v orbitalni točki, nasprotno, giblje se s povprečno hitrostjo približno 7 km/s, da se vedno nahaja v orbitalnih točkah, ki jih pokriva senca, ki jih oddaja Zemlja, od koder lahko Pridobite slike brez svetlobnega onesnaženja.
Tehnične značilnosti teleskopa Hubble
Vesoljski teleskop Hubble je pravi velikan med teleskopi. Njegovo telo je dolgo 13.24 metra in ima premer 4 metre na najdebelejšem mestu. Z vso dodatno opremo ima Hubble skupno težo osupljivih 11.000 kilogramov.
Ima ogromno lečo z dvema ogledaloma, eno s premerom 2 metra in drugo s 4. Teleskopska leča je sposobna zajeti z optičnim fokusom slike, ki se nahajajo na milijone kilometrov stran. Poleg tega je sposoben zajemati slike z optično ločljivostjo 0.04 ločne sekunde.
Optična ločljivost se nanaša na moč teleskopske leče za ločevanje različnih predmetov znotraj iste slike, ki bi jih lahko zmedel difrakcijski učinek svetlobe, ki je potovala svetlobnih let.
Poleg zmogljive leče je teleskop Hubble opremljen z različnimi posebnimi instrumenti, ki lahko skenirajo prostor za elektromagnetne ali radioaktivne sledi.
Kako deluje teleskop Hubble?
Glavni instrumenti:
Večobjektna infrardeča kamera in spektrometer (NICMOS)
Namestili so ga na teleskop med servisno misijo pri Hubblu leta 1997 in je zasnovan za pridobivanje slik bližnjega infrardečega vesoljskega spektra (nekaj svetlobnih let).
Ta oprema je sposobna zajeti energijske emisije ioniziranih delcev, predvsem v plinastih zvezdah in emisijskih grozdih meglic.
Eno prvih odkritij po zaslugi NICMOS teleskopa Hubble, je bil meglica puška, hiperakumulacija kozmičnega plina, ki obdaja zvezdo pištola, modra hipergigantska zvezda, nedvomno ena najsvetlejših v naši galaksiji.
Kasneje je bil procesor podatkov spektrometra spremenjen, da je pridobil slike, ki so omogočale preučevanje atmosfere 4 eksoplanetov, odkritih več kot 130 svetlobnih let od našega sistema, s podobnimi pogoji kot na Zemlji.
Napredna kamera za vesoljske raziskave (ACS)
ACS je bila nadgradnja teleskopa med servisno misijo 3B marca 2002. Pravzaprav je bila napredna kamera za raziskovanje vesolja oprema, ki je nadomestila prvotni instrument iz leta 1990: kamero za šibke predmete (FOC).
Čeprav trenutno delno ni v uporabi, je ACS hitro postal Hubblova glavna opazovalna skupina zahvaljujoč svoji neverjetni vsestranskosti.
Najprej ima več neodvisnih detektorjev, ki pokrivajo vse sektorje vesoljskega elektromagnetnega spektra, tako da lahko posname slike z ultravijoličnim in infrardečim kontrastom hkrati.
Ima tudi veliko območje zaznavanja kvantne učinkovitosti in različne filtre, ki vam omogočajo zajemanje različnih vrst zelo oddaljenih vesoljskih objektov, kot so meglice, kometi, asteroidi, planeti in zvezde vseh vrst.
ACS je bil verjetno najpomembnejši objekt za opazovanje vesolja v zgodovini doslej. Zahvaljujoč njegovi zelo visoki občutljivosti smo lahko pridobili slike vesolja, za katere se je prej zdelo nemogoče, vključno z Hubblovo ultra globoko polje.
Fotografija, posneta ob "rojstvu" vesolja, saj je leča uspela ujeti sled svetlobe, starejšo od katerega koli zapisa, ki je bila oddana pred 13.000 milijoni let. Zahvaljujoč tej fotografiji smo lahko izračunali ocenjeno starost nastanka vesolja.
Širokokotna kamera 3 (WFC3)
Kamera WFC3 je bila zamenjava za WFC2, ekipo, ki je v Hubblu dosegla svojo življenjsko dobo za leto 2008.
Kamera WFC3 je bistveno izboljšala sposobnost teleskopa Hubble za zajemanje slik vidnega spektra, zahvaljujoč njegovim senzorjem za zaznavanje UV, ki lahko zagotovijo barvne slike z ločljivostjo 2048 x 4096 slikovnih pik.
Od namestitve Wide Angle 3 na Hubble se je kakovost podrobnosti na pomembnih slikah, kot je rojstvo nove zvezde v meglici Carina leta 2012, znatno izboljšala.
Zajeta slika prikazuje točen trenutek hiperkondenzacije kozmičnih plinskih delcev, dokler niso dovolj gosti, da tvorijo zvezdo.
Spektrograf Cosmic Origins (COS)
Ena najnovejših nadgradenj Hubbla se je zgodila leta 2009, med servisno misijo B4, ko je NASA namestila COS na teleskop.
COS je zasnovan za spektrografijo v ultravijoličnem območju vesolja. Ta instrument je sposoben zaznati sledi elektromagnetnega sevanja na zelo občutljiv način, zato je dal veliko informacij o procesu nastajanja novih velikih galaksij in meglic.
COS je pomagal odgovoriti na nekatera najpomembnejša vprašanja v sodobni astronomiji, kot so:
- Kako poteka proces nastajanja galaksij?
- Opazovanje različnih vrst halojev galaksij
- Kako nastanejo zvezde iz kopičenja kozmičnih plinov?
- Študij atmosfere planetov znotraj in zunaj našega sončnega sistema.
- Študija kemične sestave kozmičnih dogodkov, kot so supernove
5 odkritij, narejenih po zaslugi fotografij Hubblovega teleskopa
Znanstvena skupnost v 90-ih je zelo dobro vedela, da bo izstrelitev vesoljskega teleskopa Hubble popolnoma in za vedno spremenila pravila astronomskega opazovanja, vendar niso vedeli, kakšen obseg odkritij bodo dosegli zahvaljujoč moči njegovega vesoljskega teleskopa. leča..
Zahvaljujoč visoki ločljivosti slike Hubblovega teleskopa, smo lahko razumeli univerzalno mehaniko kot še nikoli in opazovali nekaj najbolj neverjetnih naravnih pojavov v našem vesolju; kot smrt zvezd.
Tukaj imate 5 znanstvenih odkritij, doseženih s slikami teleskopa Hubble
Črne luknje in kozmični umor
Čeprav so obstoj črnih lukenj predlagali sredi 1990. stoletja, smo ga lahko preverili šele po letu XNUMX, zahvaljujoč izstrelitvi vesoljskega teleskopa Hubble.
Ker črne luknje absorbirajo svetlobo iz okolice, jih je s teleskopi na Zemlji tako rekoč nemogoče zaznati, zato je Hubble zaznal prve resnično jasne slike črne luknje.
To se zgodi, ker je leča teleskopa sposobna zajeti emisije sevanja, ki jih projicira kopičenje ioniziranih plinov, ki se aglomerirajo okoli močnega gravitacijskega središča črnih lukenj.
Pravzaprav smo iz njegovih let opazovanja izvedeli, da večino spiralnih galaksij prevladujejo supermasivne črne luknje v njihovih središčih. V našem primeru se Rimska cesta vrti okoli ogromne supermasivne črne luknje, imenovane Strelec a.
Končno so slike Hubblovega teleskopa uspele podrobno ujeti enega najzanimivejših kozmičnih dogodkov, povezanih z mehaniko črnih lukenj: črno luknjo, ki požre nevtronsko zvezdo. Dogodek, ki so ga astronomi označili za kozmični umor.
Potrditev modela kozmične inflacije
Preučevanje kozmičnih pojavov, ki jih je mogoče opazovati le s teleskopi, kot je Hubble, je znanstveni skupnosti omogočilo zbiranje dokazov za to, kar je bilo do nedavnega zgolj teorija: naše vesolje se nenehno širi.
Ponavljajoče se opazovanje supernov, kot je ta, opisana na sliki, je pokazalo, da so vse bolj oddaljene od našega planeta, kar pomeni, da se vesolje od velikega poka pred 13.000 milijardami let ni nehalo širiti.
Po naključju je bil Edwin Hubble prvi, ki je predlagal teorijo, da se vsi galaktični elementi nenehno odmikajo drug od drugega zaradi širjenja prostorsko-časovnega polja. Hubblova teorija.
Izjemno naključje je, da so prve ugotovitve sposobne preveriti Hubblova teorija jih je zbral teleskop, ki nosi tudi njegovo ime.
obstoj temne snovi
Če govorimo o temni snovi zelo obširno, bi zašli v blatna tla, saj je to trenutno ena najbolj obravnavanih tem v astronomiji in resnica je, da je o tem zelo malo podatkov, da bi razumeli njeno naravo ali namen v vesolju. prostor
Domneva o obstoju napačno razumljenega delca, ki je ušel opazovanjem v celotnem elektromagnetnem spektru, ni nova. Pravzaprav izraz "temna snov" Leta 1933 ga je skoval švicarski astrofizik Fritz Zwicky.
Vendar pa je bil po zaslugi fotografij Hubblovega teleskopa končno potrjen obstoj skrivnostnega delca temne snovi, saj je njegova ultra občutljiva leča lahko zaznala subtilna popačenja svetlobnih emisij v vidnem spektru vesolja.
Vizualni učinek, podoben upogibanju svetlobe, ko trči z delci snovi. Ta kozmični učinek je znan kot gravitacijske leče.
Temna snov naj bi delovala kot "nevidno" tkivo, ki je sposobno držati skupaj kozmične dele, ki jih ne urejajo gravitacijska polja delcev.
Na primer, domneva se, da galaktična mega kopica Abell 2029, ki združuje na tisoče galaksij v razponu več milijonov svetlobnih let, je "zavit" v prevleko temne snovi, ki jo drži skupaj. To teorijo je mogoče potrditi, če pogledamo popačenja v svetlobi, ki jih povzroča gravitacijske leče, ko gledamo Abell 2029.
Pogled na izvor vesolja
Verjetno najpomembnejše odkritje, ki ga je dosegla leča Hubblovega teleskopa, je slika, ki jo danes poznamo kot Hubblovo ultra globoko vesolje.
Ta kontroverzna slika je bila posneta po najstarejši zabeleženi vidni svetlobni sledi. Svetlobno projekcijo na sliki je oddajalo na stotine milijonov zvezd pred več kot 13.000 milijardami let, med širjenjem vesolja po velikem poku.
Da bi dobili to sliko, so bili uporabljeni vsi slikovni instrumenti teleskopa Hubble, z namenom zbiranja vizualnih informacij o vseh spremenljivkah elektromagnetnega spektra.
Ultra globoko polje je kot Hubble, ki gleda nazaj v preteklost in zaznava svetlobne emisije iz galaksij, rojenih v zgodnjih fazah stvarjenja, med 600 in 800 leti po velikem poku.
Ta slika je močno pripomogla k boljšemu razumevanju procesa nastajanja galaksij in zvezd po ohlajanju snovi.
Odkritje stebrov ustvarjanja
Hubble je odkril na stotine zanimivih kozmičnih objektov, a le malo jih je pritegnilo toliko pozornosti kot "stebri stvarjenja", del emisijske meglice, ki je katalogizirana kot območje H II.
Stebri stvarjenja so kozmični objekt, ki so ga odkrili znotraj segmenta Orlove meglice (ki ga je odkril tudi Hubble), a zanimivo pri tej regiji H II je neverjetna hitrost rojstva novih zvezd, ki se pojavi kot posledica ogromne količine vodikovih delcev, prisotnih v kozmičnih plinih.
Od treh stebrov gostega plina, ki so vidni na sliki, največji meri skupno 9.5 svetlobnih let v premer, zaradi česar je resnično ogromen. Domneva se, da to območje naseljuje več kot 8500 zvezd, kar bi ga uvrščalo v kozmično območje z največjo gostoto poselitve zvezd v vesolju.
Nenehna opazovanja na stebri ustvarjanja Omogočili so boljše razumevanje sistema recikliranja materialov, ki nastane v vesolju, ko supernove izženejo delce, ki se nato zaradi učinka njihovih gravitacijskih polj kondenzirajo v oblakih kozmičnih plinov, kjer postanejo del novih nebesnih teles.
