Znanost o astronomija skrbi za predmete in dogodke v vesolju. To sega od zvezde in planetov do galaksije, temna snov, in temna energija. Zgodovina astronomije je napolnjena z zgodbami o odkrivanju in raziskovanju, začenši z najzgodnejšimi ljudmi, ki so gledali v nebo in nadaljevali skozi stoletja do današnjega časa. Današnji astronomi uporabljajo zapletene in izpopolnjene stroje in programsko opremo, da se naučijo o vsem nastanek planetov in zvezd do trkov galaksij in nastanek prvih zvezd in planetov. Oglejmo si le nekaj številnih predmetov in dogodkov, ki jih preučujejo.
Daleč najbolj vznemirljiva astronomska odkritja so planeti okoli drugih zvezd. Ti se imenujejo eksoplanetiin zdi se, da tvorijo tri "okuse": zemeljske (skalnate), plinske velikane in plinske "škratje". Kako astronomi to vedo? Keplerjeva misija za iskanje planetov okoli drugih zvezd je odkrila na tisoče kandidatov za planet v samo bližnjem delu naše galaksije. Ko jih najdejo, opazovalci še naprej preučujejo te kandidate z uporabo drugih vesoljskih ali zemeljskih teleskopov in specializiranih instrumentov, imenovanih spektroskopi.
Kepler poišče eksoplanete tako, da išče zvezdo, ki zatemni, ko planet prehaja pred njo z našega vidika. To nam pove velikost planeta glede na to, koliko zvezda blokira. Za določitev sestave planeta moramo poznati njegovo maso, zato lahko izračunamo njegovo gostoto. Skalni planet bo veliko gostejši od plinskega velikana. Na žalost, kolikor je planet manjši, težje je izmeriti njegovo maso, zlasti za nejasne in oddaljene zvezde, ki jih je pregledal Kepler.
Astronomi so v zvezdah s kandidati za eksoplanet izmerili količino elementov, težjo od vodika in helija, ki jih astronomi skupaj imenujejo kovine. Ker zvezda in njeni planeti tvorijo iz istega diska materiala, kovinskost zvezde odraža sestavo protoplanetarnega diska. Upoštevajoč vse te dejavnike so astronomi prišli na idejo o treh "osnovnih tipih" planetov.
Dva sveta, ki obkrožata zvezdo Kepler-56, sta namenjena zvezdni usodi. Astronomi, ki preučujejo Kepler 56b in Kepler 56c, so odkrili, da bo čez približno 130 do 156 milijonov let te planete pogoltnila njihova zvezda. Zakaj se bo to zgodilo? Kepler-56 postaja a rdeča orjaška zvezda. Ko se stara, je izpihnilo približno štirikrat večjo vrednost Sonca. Ta starostna širitev se bo nadaljevala in sčasoma bo zvezda zajela dva planeta. Tretji planet, ki kroži okoli te zvezde, bo preživel. Ostala dva se bosta segrela, raztegnila jo bo gravitacijski poteg zvezde, njihova atmosfera pa bo zavrela. Če se vam zdi to tuje, se spomnite: notranjih svetov solarni sistem se bo s to isto usodo soočil čez nekaj milijard let. Sistem Kepler-56 nam prikazuje usodo lastnega planeta v daljni prihodnosti!
V daleč vesolju astronomi gledajo kot štirje grozdi galaksij trčijo med seboj. Poleg mešanja zvezd, akcija sprošča tudi ogromne količine rentgenskih in radijskih emisij. Zemljina orbita Hubble vesoljski teleskop (HST) in Observatorij Chandra, skupaj z Zelo velik niz (VLA) v Novi Mehiki so preučevali ta prizorišče kozmičnega trka, da bi astronomom pomagali razumeti mehaniko, kaj se zgodi, ko se grozdji galaksije zrušijo drug v drugega.
The HST slika tvori ozadje te sestavljene slike. Rentgenski izpust, ki ga je zaznal Chandra je v modri barvi in radijska oddaja, ki jo vidi VLA, je rdeča. Rentgenski žarki sledijo obstoju vročega, izrazitega plina, ki preplavi območje, v katerem so grozdi galaksije. Velika, čudno oblikovana rdeča značilnost v središču je verjetno regija, v kateri so bili sunki trki so pospeševalni delci, ki nato medsebojno vplivajo na magnetna polja in oddajajo radio valovi. Raven, podolgovat radio-oddajni objekt je galaksija v ospredju, katere osrednja črna luknja pospešuje curke delcev v dveh smereh. Rdeči predmet spodaj levo je radio galaksija, ki verjetno pade v grozd.
Tam je galaksija, nedaleč od Mlečne poti (30 milijonov svetlobnih let, tik ob sosednji kozmični razdalji), imenovana M51. Morda ste slišali, da se imenuje Whirlpool. Gre za spiralo, podobno naši lastni galaksiji. Od Mlečne poti se razlikuje po tem, da trči z manjšim spremljevalcem. Dejanje združitve sproži valove nastajanja zvezd.
V prizadevanju za boljše razumevanje regij, ki tvorijo zvezde, črnih lukenj in drugih očarljivih krajev so astronomi uporabili Chandra X-Ray Observatory za zbiranje rentgenskih emisij, ki prihajajo iz M51. Ta slika prikazuje, kaj so videli. To je sestavljena slika vidne svetlobe, prekrita z rentgenskimi podatki (v vijolični barvi). Večina rentgenskih virov, ki Chandra žaga so rentgenske binarne datoteke (XRB). To so pari predmetov, kjer kompaktna zvezda, na primer nevtronska zvezda ali redkeje črna luknja, zajame material iz orbite zvezde. Material pospešuje intenzivno gravitacijsko polje kompaktne zvezde in se segreje na milijone stopinj. To ustvari svetel vir rentgenskih žarkov. The Chandra opažanja kažejo, da je vsaj deset XRB-jev v M51 dovolj svetlih, da vsebujejo črne luknje. V osmih od teh sistemov črne luknje verjetno zajemajo material iz spremljevalnih zvezd, ki so veliko bolj masivne od Sonca.
Najmasivnejše od novonastalih zvezd, ki nastanejo kot odgovor na prihajajoče trke, bodo živele hitro (le nekaj milijonov let), umrle bodo mlade in se zrušile, da bi tvorile nevtronske zvezde ali črne luknje. Večina XRB-jev, ki vsebujejo črne luknje v M51, se nahaja v bližini območij, kjer se oblikujejo zvezde, kar kaže na njihovo povezavo z usodnim galaktičnim trkom.
Kjer koli astronomi pogledajo v vesolje, najdejo galaksije kolikor lahko vidijo. To je najnovejši in najbolj barvit pogled na oddaljeno vesolje, ki ga je ustvaril Hubble vesoljski teleskop.
Najpomembnejši rezultat te čudovite podobe, ki je sestavljena iz izpostavljenosti v letih 2003 in 2012 s Napredna kamera za ankete in široka poljna kamera 3 je, da zagotavlja manjkajočo povezavo v zvezdi tvorba.
Astronomi so prej preučevali Hubble Ultra globoko polje (HUDF), ki zajema majhen del prostora, vidnega iz ozvezdja južne poloble Fornax, v vidni in blizu infrardeči svetlobi. Študija ultravijolične svetlobe v kombinaciji z vsemi drugimi razpoložljivimi valovnimi dolžinami omogoča sliko tistega dela neba, ki vsebuje približno 10.000 galaksij. Najstarejše galaksije na sliki izgledajo tako, kot bi bile le nekaj sto milijonov let po velikem udaru (dogodek, ki je začel širitev prostora in časa v našem vesolju).
Ultravijolična svetloba je pri gledanju nazaj tako pomembna, saj prihaja iz najbolj vročih, največjih in najmlajših zvezd. Z opazovanjem teh valovnih dolžin raziskovalci dobijo neposreden pogled na to, katere galaksije tvorijo zvezde in kje zvezde tvorijo znotraj teh galaksij. Prav tako jim omogoča razumevanje, kako so galaksije sčasoma rasle iz majhnih zbirk vročih mladih zvezd.