12 емблематични изображения от космическия телескоп Хъбъл

През годините си на орбита космическият телескоп Хъбъл показа световни великолепни космически чудеса, вариращи от гледки на планетите в нашата собствена Слънчева система до далечни планети, звезди и галактики, доколкото може телескопът откриване. Учените непрекъснато използват тази орбитална обсерватория, за да разгледат обекти, разположени на разстояние от Слънчевата система до границите на обсерваторията.

Ключови заведения: космически телескоп Хъбъл

Изследването на нашата слънчева система с Космически телескоп Хъбъл предлага на астрономите шанс да получат ясни и остри образи от далечни светове и да ги наблюдават как се променят във времето. Например обсерваторията е направила много изображения на

От време на време кометите се появяват, докато обикалят около Слънцето. Хъбъл често се използва за заснемане на изображения и данни на тези ледени обекти и облаците от частици и прах, които текат зад тях.

Тази комета (наречена Кометен сайдинг извор, след обсерваторията, която е била използвана за откриването й) има орбита, която я отвежда покрай Марс, преди да се доближи до Слънцето. Хъбъл беше използван за получаване на изображения на струи, извиращи от кометата, докато се загрява по време на близкия си подход към нашата звезда.

Космически телескоп Хъбъл отбеляза 24 години успех през април 2014 г. с инфрачервено изображение на детска ясла на звезди, която се намира на около 6 400 светлинни години. Облакът от газ и прах в изображението е част от по-голям облак (мъглявина) по прякор Мъглявината Глава на маймуната (астрономите я изброяват като NGC 2174 или Sharpless Sh2-252).

Масивните новородени звезди (вдясно) светят и взривяват в мъглявината. Това причинява газовете да светят, а прахът да излъчва топлина, което е видимо за чувствителните към инфрачервени инструменти Hubble.

Изучаване звездни раждания като този и други дава на астрономите по-добра представа за това как звездите и техните места за раждане се развиват във времето. В Млечния път и други галактики, наблюдавани от телескопа, има много облаци газ и прах. Разбирането на процесите, които протичат във всички тях, помага да се създадат полезни модели, които могат да се използват за разбиране на такива облаци в цялата вселена. Процесът на раждане на звездите е този, който до изграждането на модерни обсерватории като Космически телескоп Хъбъл, the Космически телескоп Спицър, и нова колекция наземни обсерватории, за които учените не знаеха много. Днес те надникват в разсадници на звезди от Галерия Млечен път и отвъд него.

Хъбъл е надничал често в Мъглявина Орион много пъти. Този огромен облачен комплекс, който се намира на около 1500 светлинни години, е друг фаворит сред звездни звезди. Той е видим с просто око при добри условия на тъмно небе и лесно видим чрез бинокъл или телескоп.

Централният район на мъглявината е бурен звезден разсадник, в който живеят 3000 звезди с различна големина и възраст. Хъбъл също го погледнах вътре инфрачервена светлина, които разкриха много звезди, които никога досега не бяха виждани, защото бяха скрити в облаци от газ и прах.

Цялата история на звездното образуване на Орион е в това единствено зрително поле: дъги, петна, стълбове и пръстени от прах, наподобяващи пушек на пура, всичко това разказва част от историята. Звездни ветрове от млади звезди се сблъскват с околните мъглявина. Някои малки облаци са звезди с планетарни системи, образуващи се около тях. Горещите млади звезди са йонизиращо (енергизирайки) облаците с ултравиолетовата си светлина и звездните им ветрове изхвърлят праха. Някои от облачните стълбове в мъглявината може да крият протостари и други млади звездни предмети. Тук има и десетки кафяви джуджета. Това са обекти, твърде горещи, за да бъдат планети, но твърде готини, за да бъдат звезди.

Астрономите подозират, че нашето Слънце се е родило в облак от газ и прах, подобен на този преди около 4,5 милиарда години. И така, в известен смисъл, когато гледаме мъглявината Орион, ние разглеждаме бебешките снимки на нашата звезда.

През 1995г. Космически телескоп Хъбъл учените пуснаха едно от най-популярните изображения, създавани някога с обсерваторията. The "Стълбове на творението„хвана въображението на хората, тъй като даваше отблизо очарователни характеристики в регион на раждане на звезди.

Тази зловеща, тъмна структура е един от стълбовете в изображението. Това е колона от хладен молекулярен водороден газ (два атома водород във всяка молекула), смесен с прах, регион, който астрономите смятат за вероятно място за образуване на звезди. Има новообразуващи се звезди, вградени във вътрешността на пръстови издатини, простиращи се от върха на мъглявината. Всеки „пръст“ е малко по-голям от нашата собствена слънчева система.

Този стълб бавно ерозира под разрушителния ефект на ултравиолетова светлина. Докато изчезва, малки глобули от особено гъст газ, вградени в облака, се разкриват. Това са "EGGs" - късо за "Изпаряване на газообразни глобули." Формиращи се вътре поне някои от EGG са ембрионални звезди. Те могат или не могат да продължат да стават пълноценни звезди. Това е така, защото EGG спират да нарастват, ако облакът се изяде от близките звезди. Това задушава доставките на газ, които новородените трябва да растат.

Някои протостари стават достатъчно масивни, за да започнат процеса на изгаряне на водород, който захранва звездите. Тези звездни EGGS се намират достатъчно подходящо в „Мъглявина на орел"(наричан също М16), близък до образуване на звезди район, който се намира на около 6 500 светлинни години в съзвездието Серпенс.

Мъглявината на пръстена е дългогодишен фаворит сред астрономите любители. Но когато Космически телескоп Хъбъл погледна този разширяващ се облак от газ и прах от умираща звезда, той ни даде съвсем нов, 3D изглед. Защото това планетна мъглявина изображенията на Хъбъл ни позволяват да го гледаме с главата надолу. Синята структура в изображението идва от светеща черупка хелий газ, а синята бяла точка в центъра е умиращата звезда, която нагрява газа и го прави блясък. Мъглявината на Пръстена първоначално е била няколко пъти по-масивна от Слънцето и смъртните й гърла са много подобни през какво ще премине нашето Слънце започвайки след няколко милиарда години.

По-далеч са тъмните възли от плътен газ и малко прах, образувани при разширяване на горещия газ, избутан в хладен газ, изхвърлен преди това от обречената звезда. Най-външните скариди на газ бяха изхвърлени, когато звездата едва започваше процеса на смъртта. Целият този газ беше изгонен от централната звезда преди около 4 000 години.

Мъглявината се разширява с повече от 43 000 мили в час, но данните на Хъбъл показват, че центърът се движи по-бързо от разширяването на основния пръстен. Мъглявината на Пръстена ще продължи да се разраства още 10 000 години, кратка фаза в живот на звездата. Мъглявината ще стане по-бледа и по-бледа, докато се разсее в междузвездната среда.

Кога Космически телескоп Хъбъл върна това изображение на планетна мъглявина NGC 6543, известна още като мъглявината на котешкото око, много хора забелязаха, че тя изглежда зловещо като „Окото на Саурон“ от филмите „Властелинът на пръстените“. Подобно на Саурон, мъглявината на котешкото око е сложна. Астрономите знаят, че това е последното издишване на умираща звезда, подобно на нашето Слънце изхвърли външната си атмосфера и набъбна, за да се превърне в червен гигант. Това, което остана от звездата, се сви и се превърна в бяло джудже, което остава зад осветяването на околните облаци.

Това изображение на Хъбъл показва 11 концентрични пръстена от материал, черупки от газ, издуващи се от звездата. Всяка от тях всъщност е сферичен балон, който се вижда с главата надолу.

На всеки 1500 години или повече, мъглявината на котешкото око изхвърля маса от материали, образувайки пръстените, които се вписват заедно като кукли за гнездене. Астрономите имат няколко идеи какво се е случило, за да предизвика тези „пулсации“. Циклите на магнитна активност донякъде подобни на тези на Слънцето цикъл на слънчеви петна можеше да ги отклони или действието на една или повече спътникови звезди, орбитиращи около умиращата звезда, можеше да раздвижи нещата. Някои алтернативни теории включват, че самата звезда пулсира или материалът се изхвърля плавно, но нещо предизвиква вълни в облаците газ и прах, докато се отдалечават.

Въпреки че Хъбъл е наблюдавал този завладяващ обект няколко пъти, за да улови времева последователност на движение в облаци, ще са необходими много повече наблюдения, преди астрономите да разберат напълно какво се случва в Котешкото око Nebula.

Звездите обикалят Вселената в много конфигурации. Слънцето се движи през Галактика на Млечния път като самотник. Най-близката звездна система, Алфа Кентавър система, има три звезди: Alpha Centauri AB (което е двоична двойка) и Proxima Centauri, самотник, който е най-близката до нас звезда. Намира се на 4,1 светлинни години. Други звезди живеят в открити клъстери или движещи се асоциации. Други съществуват в кълбовидни клъстери, гигантски колекции от хиляди звезди, сгушени в малък космос.

Това е Космически телескоп Хъбъл изглед към сърцето на кълбовидния клъстер M13. Той се намира на около 25 000 светлинни години и целият клъстер има повече от 100 000 звезди, събрани в регион, разположен на 150 светлинни години. Астрономите използваха Хъбъл, за да разгледат централната област на този клъстер, за да научат повече за видовете звезди, които съществуват там и как те си взаимодействат помежду си. В тези многолюдни условия някои звезди се блъскат една в друга. Резултатът е звезда „син страглер“. Има и много червеникаво изглеждащи звезди, които са древни червени гиганти. Синьо-белите звезди са горещи и масивни.

Астрономите са особено заинтересовани да изучават глобулари като Алфа Кентавър, защото съдържат едни от най-старите звезди във Вселената. Мнозина са се формирали доста преди галактиката на Млечния път и могат да ни разкажат повече за историята на галактиката.

Звездният клъстер Pleiades, често известен като "Седемте сестри", "Майката кокошка и нейните пиленца" или "Седемте камили", е един от най-популярните звездни обекти в небето. Наблюдателите могат да забележат това малко отворено клъстер с просто око или много лесно през телескоп.

В клъстера има повече от хиляда звезди и повечето са сравнително млади (около 100 милиона години), а много от тях са няколко пъти по-големи от масата на Слънцето. За сравнение, нашето Слънце е на около 4,5 милиарда години и е със средна маса.

Астрономите смятат, че Плеядите са се образували в облак от газ и прах, подобен на този Мъглявина Орион. Клъстерът вероятно ще съществува още 250 милиона години, преди звездите му да започнат да се скитат, докато пътуват из галактиката.

Космически телескоп Хъбъл наблюдението на Плеядите помогна за разрешаването на мистерия, която продължи учените да гадаят почти десетилетие: само колко далеч е този клъстер? Първите астрономи, които изучават клъстера, изчислили, че той е около 400-500 светлинни години далеч. Но през 1997 г. сателитът Hipparcos измерва разстоянието си на около 385 светлинни години. Други измервания и изчисления дадоха различни разстояния и затова астрономите използваха Хъбъл, за да разрешат въпроса. Нейните измервания показаха, че струпването е много вероятно на около 440 светлинни години. Това е важно разстояние, за да се измери точно, защото може да помогне на астрономите да изградят "разстояние стълба", като използват измервания до близките обекти.

Друг звезден фаворит - Мъглявина от раци не се вижда с просто око и изисква качествен телескоп. Това, което виждаме в тази снимка на Хъбъл, са останките на масивна звезда, която се взриви при експлозия на свръхнова, която за първи път беше видяна на Земята през годината 1054 г. А. Д. Няколко души отбелязаха привидението в нашето небе - китайците, коренните американци и японците, но има забележително малко други записи на то.

Мъглявината Рак лежи около 6 500 светлинни години от Земята. Звездата, която се взриви и създаде, беше много пъти по-масивна от Слънцето. Оставащото е разширяващия се облак от газ и прах и неутронна звезда, което е смачканото, изключително плътно ядро ​​на бившата звезда.

Цветовете в това Космически телескоп Хъбъл изображението на Мъглявината на раците показва различните елементи, които са били изгонени по време на експлозията. Синьото в нишките във външната част на мъглявината представлява неутрален кислород, зеленото е единично йонизирана сяра, а червеното означава двойно йонизиран кислород.

Оранжевите нишки са разкъсаните останки на звездата и се състоят предимно от водород. Бързо въртящата се неутронна звезда, вградена в центъра на мъглявината, е динамото, захранващо зловещото сияние на вътрешността на мъглявината. Синята светлина идва от електрони, които се въртят с почти скоростта на светлината около линиите на магнитното поле от неутронната звезда. Подобно на фар, неутронната звезда изхвърля лъчи близнаци, които изглежда се пулсират 30 пъти в секунда поради въртенето на неутронната звезда.

Понякога aHubble изображението на обект изглежда като произведение на абстрактно изкуство. Такъв е случаят с този изглед на остатък от свръхнова, наречен N 63A. Той се намира в Голям магеланов облак, която е съседна галактика до Млечния път и се намира на около 160 000 светлинни години.

Този остатък от свръхнови се намира в зона, образуваща звезда, а звездата, която взриви, за да създаде тази абстрактна небесна визия, беше изключително масивна. Такива звезди преминават през ядреното си гориво много бързо и експлодират като супернови няколко десетки или стотици милиони години след формирането им. Този е бил 50 пъти по-голям от масата на Слънцето и през целия си кратък живот силният му звезден вятър издухва в космоса, създавайки "балон" в междузвездния газ и прах, заобикалящ звездата.

В крайна сметка разрастващите се бързо движещи се ударни вълни и отломки от тази свръхнова ще се сблъскат с близкия облак от газ и прах. Когато това се случи, може много добре да предизвика нов кръг от формиране на звезди и планети в облака.

Астрономите са използвали Космически телескоп Хъбъл за да изучите този остатък от свръхнова, използвайки Рентгенови телескопи и радиотелескопи за картографиране на разширяващите се газове и мехурчето газ, заобикалящи мястото на експлозия.

Един от Космически телескоп Хъбъл 's задачите е да доставя изображения и данни за отдалечени обекти във Вселената. Това означава, че е изпратил обратно данни, които са основа за много великолепни изображения на галактики, тези масивни звездни градове лежат предимно на големи разстояния от нас.

Тези три галактики, наречени Arp 274, изглежда частично се припокриват, въпреки че в действителност те могат да бъдат на малко по-различни разстояния. Две от тях са спирални галактики, а третият (вляво встрани) има много компактна структура, но изглежда има области, в които се образуват звезди (синята и червената област) и това, което прилича на вестигиални спирални рамена.

Тези три галактики се намират на около 400 милиона светлинни години от нас в галактически клъстер, наречен клъстер Дева, където две спирали образуват нови звезди по своите спирални рамена (сините възли). Галактиката в средата изглежда има лента през централната й област.

Галактиките са разпространени из цялата Вселена в клъстери и суперкластери, а астрономите са открили най-отдалечените на повече от 13,1 милиарда светлинни години. Изглеждат ни така, както биха изглеждали, когато Вселената беше много млада.

Едно от най-вълнуващите открития на Хъбъл беше, че Вселената се състои галактики доколкото можем да видим. Разнообразието от галактики варира от познатите спираловидни форми (като нашия Млечен път) до неправилно оформени светлинни облаци (като Магелановите облаци). Те са се събрали в по-големи структури като клъстери и суперкластери.

Повечето от галактиките в това изображение на Хъбъл са около 5 милиарда светлинни години, но някои от тях са много по-далеч и изобразяват времена, когато Вселената е била много по-млада. Напречното сечение на Хъбъл на Вселената също съдържа изкривени изображения на галактики в много отдалечен фон.

Изображението изглежда изкривено поради процес, наречен гравитационно лещиране, изключително ценна техника в астрономията за изследване на много отдалечени обекти. Това обективиране е причинено от огъването на пространствено-времевия континуум от масивни галактики, разположени близо до нашата зрителна линия към по-далечни обекти. Светлината, пътуваща през гравитационна леща от по-отдалечени обекти, е „огъната“, което създава изкривено изображение на обектите. Астрономите могат да събират ценна информация за онези по-далечни галактики, за да научат за условията по-рано във Вселената.

Една от видимите тук системи на обективи се появява като малък контур в центъра на изображението. Той разполага с две галактики на преден план, изкривяващи и усилващи светлината на далечен квазар. Светлината от този ярък диск на материята, който в момента попада в черна дупка, отне девет милиарда години, за да достигне до нас - две трети от възрастта на Вселената.

• Гарнър, Роб. „Наука и открития на Хъбъл“. НАСА, НАСА, 14 септември 2017 г., www.nasa.gov/content/goddard/hubble-s-discoveries.
• "У дома." НИТ, www.stsci.edu/.
• "HubbleSite - извън обикновените... извън този свят." HubbleSite - Телескопът - Hubble Essentials - За Едвин Хъбъл, hubblesite.org/.