12 ikoničnih slik s Hubble vesoljskega teleskopa

Hubble vesoljski teleskop je v svojih letih na orbiti pokazal čudovite svetovne kozmične čudesa, od pogledov planetov v našem lastnem osončju do oddaljenih planetov, zvezd in galaksij, kolikor lahko teleskop zaznati. Znanstveniki nenehno uporabljajo ta orbiterski observatorij za pregledovanje predmetov, oddaljenih od osončja do meja opazovalnega vesolja.

Ključni odvzemi: vesoljski teleskop Hubble

Raziskovanje našega osončja s Hubble vesoljski teleskop nudi astronomom priložnost, da pridobijo jasne, ostre slike oddaljenih svetov in jih opazujejo, kako se skozi čas spreminjajo. Na primer, opazovalnica je posnela številne slike

Občasno se kometi pojavijo, ko krožijo po Soncu. Hubble se pogosto uporablja za slikanje in podatke teh ledenih predmetov ter oblakov delcev in prahu, ki se iztekajo za njimi.

Ta komet (imenovan Comet Siding Spring, po opazovalnici, ki so ga odkrili) ima orbito, ki jo popelje mimo Marsa, preden se približa Soncu. Hubble je bil uporabljen za pridobivanje posnetkov curkov, ki izhajajo iz kometa, ko se je med bližnjim našo zvezdo segreval.

Hubble vesoljski teleskop aprila 2014 je praznoval 24 let uspešnosti z infrardečo sliko vrtca zvezd, ki leži približno 6.400 svetlobnih let. Oblak plina in prahu na sliki je del večjega oblaka (meglica) z vzdevkom meglica Monkey Head (astronomi jo navajajo kot NGC 2174 ali Sharpless Sh2-252).

Masivne novorojene zvezde (na desni) se svetijo in pihajo na meglico. Zaradi tega plini svetijo, prah pa seva toploto, kar je vidno na Hubble-jevih infrardečih instrumentih.

Študij zvezda-rojstne regije kot ta in drugi daje astronomom boljšo predstavo o tem, kako se zvezde in njihovi rojstni kraji razvijajo skozi čas. V Mlečni poti in drugih galaksijah, ki jih vidi teleskop, je veliko oblakov plina in prahu. Razumevanje procesov, ki se odvijajo v vseh njih, pomaga izdelati uporabne modele, ki jih je mogoče uporabiti za razumevanje takšnih oblakov po vsem svetu. Proces rojstva zvezd je tisti, ki je bil vse do gradnje naprednih opazovalnic, kot so Hubble vesoljski teleskop, the Vesoljski teleskop Spitzer, in nova zbirka zemeljskih opazovalnic, o katerih so znanstveniki malo vedeli. Danes pokukajo v matične drevesnice z zvezdami po Galaksiji Mlečne poti in širše.

Hubble je pogosto pokukal na Orionova meglica velikokrat. Ta ogromen oblačni kompleks, ki leži okoli 1500 svetlobnih let, je še en najljubši med zvezdniki. Vidna je s prostim očesom v dobrih razmerah v temnem nebu in zlahka vidna z daljnogledom ali teleskopom.

Osrednje območje meglice je burno zvezdna drevesnica, v kateri živi 3.000 zvezd različnih velikosti in starosti. Hubble pogledal tudi noter infrardeča svetloba, ki je odkril številne zvezde, ki jih še nikoli nismo videli, saj so bile skrite v oblakih plina in prahu.

Celotna zgodovina nastanka zvezd Oriona je na tem enem vidnem polju: loki, mehurčki, stebri in prstani iz prahu, ki spominjajo na cigaretni dim, povedo del zgodbe. Zvezdni vetrovi mladih zvezd trčijo v okoliško meglico. Nekateri majhni oblaki so zvezde s planetarnimi sistemi, ki se oblikujejo okoli njih. Vroče mlade zvezde so ionizirajoča (z energijo) oblake s svojo ultravijolično svetlobo in zvezdni vetrovi odnašajo prah. Nekateri stebri v oblaku v meglici morda skrivajo protostarke in druge mlade zvezdne predmete. Tu je tudi več deset rjavih palčkov. To so predmeti, ki so prevroči, da bi bili planeti, a preveč kul, da bi bili zvezde.

Astronomi sumijo, da se je naše Sonce rodilo v oblaku plina in prahu, podobnega temu, pred približno 4,5 milijarde let. Torej, v nekem smislu, ko pogledamo meglico Orion, gledamo slike naših dojenčkov.

Leta 1995 je dr. Hubble vesoljski teleskop znanstveniki so izdali eno najbolj priljubljenih slik, ki so jih kdaj ustvarili z opazovalnico. The "Stebri ustvarjanja"je ujel domišljijo ljudi, saj je od blizu pogledal očarljive značilnosti na območju zvezda-rojstva.

Ta mračna, temna struktura je eden od stebrov na sliki. Gre za stolpec hladnega molekularnega plina vodika (dva atoma vodika v vsaki molekuli), pomešanega s prahom, območje, za katerega astronomi menijo, da je verjetno mesto zvezd. Znotraj meglice, ki segajo od vrha meglice, so na novo oblikovane zvezde. Vsak "konica prstov" je nekoliko večji od našega lastnega osončja.

Ta steber počasi izginja pod uničujočim učinkom ultravijolična svetloba. Ko izgine, se v oblaku odkrijejo majhne krogle posebno gostega plina. To so "EGG-ji" - okrajšava za "Izhlapevanje plinastih globusov." Vsaj nekateri EGG tvorijo znotraj embrionalne zvezde. Te lahko postanejo ali ne bodo postale popolnoma zvezde. To je zato, ker EGG prenehajo rasti, če oblak pojedo bližnje zvezde. To bo zadušilo oskrbo s plinom, ki jo morajo novorojenčki rasti.

Nekateri protostarji postanejo dovolj masivni, da se začne postopek zgorevanja vodika, ki napaja zvezde. Ti zvezdni EGGS najdemo dovolj primerno v "Orlovska meglica"(imenovan tudi M16), bližnja regija, ki tvori zvezde, ki leži približno 6500 svetlobnih let v ozvezdju Serpens.

Meglica Ring je dolgoletna priljubljena med astronomi amaterji. Ampak ko Hubble vesoljski teleskop pogled na ta širi oblak plina in prahu umirajoče zvezde, nam je dal čisto nov, 3D pogled. Ker to planetarno meglico slike nagnjene proti Zemlji nam omogočajo Hubblove slike, da si jih ogledamo glavo. Modra struktura na sliki izvira iz lupine žareče helijev plin, modra-bela pika v središču pa je umirajoča zvezda, ki segreva plin in ga žare. Meglica Ring je bila prvotno nekajkrat bolj masivna kot Sonce, njena smrtna krila pa so zelo podobna skozi kaj bo šlo naše Sonce začenši čez nekaj milijard let.

Dlje so temni vozli gostega plina in nekaj prahu, ki nastane pri razširitvi vročega plina, ki ga potisne v hladen plin, ki ga je prej izpuščala obsojena zvezda. Zunanji lončki plina so bili izvrženi, ko je zvezda šele začela smrtni postopek. Ves ta plin je osrednja zvezda izgnala pred približno 4.000 leti.

Meglica se širi z več kot 43.000 milj na uro, toda podatki Hubbleja so pokazali, da se središče premika hitreje od širitve glavnega obroča. Meglica obroča se bo še naprej širila nadaljnjih 10.000 let, kar je kratka faza v življenjska doba zvezde. Meglica bo postajala šibkejša in šibkejša, dokler se ne razširi v medzvezdni medij.

Kdaj Hubble vesoljski teleskop vrnil to sliko planetarno meglico NGC 6543, znana tudi kot meglica Mačje oko, so mnogi opazili, da je videti izredno kot "Sauronovo oko" iz filmov Gospodar prstanov. Tako kot Sauron je tudi meglica Mačjega očesa zapletena. Astronomi vemo, da je to zadnje zadihanje umirajoče zvezde, podobno našemu Soncu izvrgel svojo zunanjo atmosfero in nabrekel, da je postal rdeči velikan. Kar je ostalo od zvezde, se je skrčilo, da je postalo beli škrat, ki ostane za osvetlitvijo okoliških oblakov.

Ta Hubblova slika prikazuje 11 koncentričnih obročev materiala, lupine plina, ki pihajo od zvezde. Vsak je dejansko sferični mehurček, ki je viden z glavo.

Vsakih 1.500 let ali približno tako meglica Mačjega očesa izloči množico materiala in tvori obroče, ki se prilegajo skupaj kot lutke za gnezdenje. Astronomi imajo več idej o tem, kaj se je zgodilo zaradi teh "pulzacij". Cikli magnetne aktivnosti so nekako podobni Sončevim cikel sončne pege bi jih lahko sprožilo ali pa bi bilo delovanje ene ali več spremljevalnih zvezd, ki krožijo okoli umirajoče zvezde. Nekatere alternativne teorije vključujejo, da zvezda sama pulzira ali da je material gladko izpuščen, nekaj pa je povzročilo valove v oblakih plina in prahu, ko so se odmikali.

Čeprav je Hubble že večkrat opazoval ta očarljiv predmet, da bi zajel časovno zaporedje gibanja v oblaki, trajalo bo še veliko opazovanj, preden astronomi popolnoma razumejo, kaj se dogaja v Mačjem očesu Meglica.

Zvezde potujejo po vesolju v številnih konfiguracijah. Sonce se premika skozi Galaksija Mlečne poti kot samotar. Najbližji zvezdni sistem, Alpha Centauri sistem, ima tri zvezdice: Alpha Centauri AB (ki je binarni par) in Proxima Centauri, samotarja, ki nam je najbližja zvezda. Leži 4,1 svetlobna leta. Druge zvezde živijo v odprtih grozdih ali gibalnih združenjih. Še vedno obstajajo drugi v krogličnih grozdih, orjaške zbirke tisočerih zvezd, zgrnjene v majhno vesoljsko območje.

To je a Hubble vesoljski teleskop pogled na srce kroglastega grozda M13. Leži približno 25.000 svetlobnih let, celotni grozd pa ima več kot 100.000 zvezd, nabitih v regijo 150 svetlobnih let. Astronomi so s Hubblom pogledali osrednje območje tega grozda, da bi izvedeli več o vrstah zvezd, ki obstajajo tam, in o medsebojnem medsebojnem vplivanju. V teh gnečah se nekatere zvezde zaletavajo druga v drugo. Rezultat je zvezda "modrega straga". Obstajajo tudi zelo rdečkaste zvezde, ki so starodavni rdeči velikani. Modro-bele zvezde so vroče in množične.

Astronomi so še posebej zainteresirani za preučevanje kroglic, kot je Alpha Centauri, ker vsebujejo nekatere najstarejše zvezde v vesolju. Številni so se oblikovali veliko pred galaksijo Mlečne poti in lahko nam povejo več o zgodovini galaksije.

Zvezdna gruča Plejade, pogosto znana kot "Sedem sester", "Mati kokoš in njene piščanci" ali "Sedem kamel", je eden najbolj priljubljenih zvezdnih predmetov na nebu. Opazovalci lahko opazijo to zelo malo odprto gručo s prostim očesom ali zelo enostavno s teleskopom.

V gruči je več kot tisoč zvezd, večina pa je razmeroma mlada (približno 100 milijonov let) in veliko večkrat večja od mase Sonca. Za primerjavo je naše Sonce staro približno 4,5 milijarde let in je povprečne mase.

Astronomi menijo, da so se Plejade oblikovale v oblaku plina in prahu, podobnega kot Orionova meglica. Grozd bo verjetno obstajal še 250 milijonov let, preden se njegove zvezde začnejo sprehajati narazen, ko potujejo po galaksiji.

Hubble vesoljski teleskop Opazovanje Plejade je pomagalo razrešiti skrivnost, ki je znanstvenike skoraj desetletje ugibala: kako daleč je ta grozd? Prvi zgodnji astronomi, ki so preučevali grozd, so ocenili, da je ta okoli 400-500 svetlobna leta proč. Toda leta 1997 je satelit Hipparcos izmeril svojo razdaljo na približno 385 svetlobnih let. Druge meritve in izračuni so dali različne razdalje, zato so astronomi uporabili Hubble za rešitev vprašanja. Njegove meritve so pokazale, da je grozd zelo verjetno oddaljen približno 440 svetlobnih let. To je pomembna razdalja, ki jo je mogoče natančno izmeriti, saj lahko astronomom pomagajo zgraditi "lestev na daljavo" z meritvami do bližnjih predmetov.

Še ena najljubša zvezdnica, The Rakova meglica ni viden s prostim očesom in zahteva kvaliteten teleskop. Na fotografiji Hubble vidimo ostanke masivne zvezde, ki se je raznesla v eksploziji supernove, ki so jo prvič videli na Zemlji leta 1054 A. D. Nekaj ​​ljudi se je seznanilo s prikazovanjem na našem nebu - Kitajcem, Indijanci in Japonci, vendar je izjemno malo drugih zapisov o to.

Rakova meglica leži okoli 6.500 svetlobna leta z Zemlje. Zvezda, ki je odpihnila in ustvarila, je bila mnogokrat bolj množična od Sonca. Za seboj je vse večji oblak plina in prahu in nevtronska zvezda, ki je zdrobljeno, izjemno gosto jedro nekdanje zvezde.

Barve v tem Hubble vesoljski teleskop Slika meglice rakov kaže različne elemente, ki so bili izločeni med eksplozijo. Modra barva v nitkah na zunanjem delu meglice predstavlja nevtralen kisik, zelena je enojno ionizirano žveplo, rdeča pa pomeni dvojno ionizirani kisik.

Oranžni nitki so raztrgani ostanki zvezde in so večinoma sestavljeni iz vodika. Hitro vrteča se nevtronska zvezda, vdelana v sredino meglice, je dinam, ki napaja mrki notranji modrino sij. Modra svetloba prihaja iz elektronov, ki vrtinčijo s skoraj svetlobno hitrostjo okoli magnetnih polj nevtronske zvezde. Tako kot svetilnik tudi nevtronska zvezda zaradi vrtenja nevtronske zvezde izloči dvojne žarke sevanja, za katere se zdi, da utripajo 30-krat na sekundo.

Včasih je aHubble slika predmeta videti kot del abstraktne umetnosti. Tako je tudi s tem pogledom ostanka supernove z imenom N 63A. Leži v Velik magellanski oblak, ki je sosednja galaksija do Mlečne poti in leži približno 160.000 svetlobnih let.

Ta ostanek supernove leži na območju, ki tvori zvezde, zvezda, ki se je raznesla, da bi ustvarila ta abstraktni nebesni vid, je bila izjemno množična. Takšne zvezde gredo skozi svoje jedrsko gorivo zelo hitro in eksplodirajo kot supernove nekaj deset ali sto milijonov let po nastanku. Ta je bila 50-krat večja od Sončeve mase in skozi ves njen kratek življenjski čas je njen močan zvezdni veter odpihnil v vesolje in ustvaril "mehurček" v medzvezdnem plinu in prahu, ki obdaja zvezdo.

Sčasoma se bodo širijoči se hitri udarni valovi in ​​naplavine te supernove trčili v bližnji oblak plina in prahu. Ko se to zgodi, bi lahko zelo dobro sprožilo nov krog nastanka zvezd in planetov v oblaku.

Astronomi so uporabljali Hubble vesoljski teleskop za preučevanje tega ostanka supernove z uporabo Rentgenski teleskopi in radijski teleskopi za kartiranje naraščajočih plinov in mehurčka plina, ki obdaja mesto eksplozije.

Eden od Hubble vesoljski teleskop 'S svojimi nalogami je posredovanje slik in podatkov o oddaljenih predmetih v vesolju. To pomeni, da je poslal nazaj podatke, ki so osnova za številne čudovite slike galaksij, ta množična zvezdna mesta ležijo večinoma na velikih razdaljah od nas.

Te tri galaksije, imenovane Arp 274, se zdijo delno prekrivajo, čeprav so v resnici lahko na nekoliko drugačnih razdaljah. Dva od teh sta spiralne galaksijein tretja (skrajno levo) ima zelo kompaktno strukturo, vendar se zdi, da ima območja, kjer se oblikujejo zvezde (modra in rdeča območja) in izgleda kot vestigialne spiralne roke.

Te tri galaksije ležijo približno 400 milijonov svetlobnih let od nas v galaksiji, imenovanem Grozd Device, kjer dve spirali tvorita nove zvezde na svojih spiralnih rokah (modri vozli). Zdi se, da ima galaksija na sredini prečko skozi njegovo osrednje območje.

Galaksije so razširjene po vesolju v grozdih in superklasterjih, astronomi pa so se odkrili najbolj oddaljeni na več kot 13,1 milijardi svetlobnih let. Zdi se nam takšni, kot bi bili videti, ko je bilo vesolje zelo mlado.

Eno najzanimivejših Hubble-jevih odkritij je bilo, da je vesolje sestavljeno galaksije kolikor lahko vidimo. Raznolikost galaksij sega od znanih spiralnih oblik (kot je naša Mlečna pot) do nepravilno oblikovanih oblakov svetlobe (kot Magelanski oblaki). Razdelili so se v večje strukture, kot so grozdi in grozdi.

Večina galaksij na tej Hubblovi sliki leži približno 5 milijard svetlobna leta, vendar so nekateri precej daljši in prikazujejo čase, ko je bilo vesolje veliko mlajše. Hubblov presek vesolja vsebuje tudi popačene slike galaksij v zelo oddaljenem ozadju.

Slika je videti izkrivljena zaradi postopka, imenovanega gravitacijsko leče, izredno dragocena tehnika astronomije za preučevanje zelo oddaljenih predmetov. To lečo povzroči upogibanje vesoljsko-časovnega kontinuuma z ogromnimi galaksijami, ki ležijo blizu naše vidne črte na bolj oddaljene objekte. Svetloba, ki potuje skozi gravitacijsko lečo iz bolj oddaljenih predmetov, je "upognjena", kar ustvarja popačeno sliko predmetov. Astronomi lahko zberejo dragocene informacije o tistih bolj oddaljenih galaksijah, da spoznajo razmere prej v vesolju.

Eden od vidnih sistemov leč je na sredini slike kot majhna zanka. Imata dve osrednji galaksiji, ki izkrivljata in ojačujeta svetlobo daljnega kvazarja. Svetloba tega svetlega diska snovi, ki trenutno pade v črno luknjo, je potrebovala devet milijard let, da dosežemo nas - dve tretjini starosti vesolja.

• Garner, Rob. "Hubble Science in odkritja." NASA, NASA, 14. septembra 2017, www.nasa.gov/content/goddard/hubble-s-discoveries.
• "Domov." STScI, www.stsci.edu/.
• "HubbleSite - izven navadnega... iz tega sveta." HubbleSite - Teleskop - Hubble Essentials - O Edwinu Hubblu, hubblesite.org/.