Veda o astronómie týka sa objektov a udalostí vo vesmíre. To sa pohybuje od hviezdy a planéty na galaxie, temná hmotaa temná energia. Dejiny astronómie sú plné príbehov objavovania a objavovania, počínajúc najstaršími ľuďmi, ktorí sa pozerali na oblohu a pokračovali v priebehu storočí až do súčasnosti. Dnešní astronómovia používajú zložité a sofistikované stroje a softvér, aby sa o všetkom naučili zo všetkého formovanie planét a hviezd ku zrážkam galaxií a formovanie prvých hviezd a planéty. Pozrime sa na niekoľko z mnohých predmetov a udalostí, ktoré študujú.
Zďaleka sú niektoré z najúžasnejších objavov astronómie planéty okolo iných hviezd. Nazývajú sa exoplanétya zdá sa, že sa tvoria v troch „príchutiach“: suchozemské (skalnaté), plynové giganty a plynové „trpaslíky“. Ako to vedia astronómovia? Keplerova misia na nájdenie planét okolo iných hviezd odhalila tisíce kandidátov na planétu v neďalekej časti našej galaxie. Po ich nájdení pozorovatelia pokračujú v štúdiu týchto kandidátov pomocou iných vesmírnych alebo pozemných teleskopov a špecializovaných prístrojov nazývaných spektroskopy.
Kepler nájde exoplanety hľadaním hviezdy, ktorá sa z nášho pohľadu pred ňou prepadne. To nám hovorí o veľkosti planéty na základe toho, koľko hviezd blokuje. Aby sme mohli určiť zloženie planéty, musíme poznať jej hmotnosť, aby bolo možné vypočítať jej hustotu. Skalnatá planéta bude oveľa hustejšia ako plynový gigant. Bohužiaľ, čím menšia planéta, tým ťažšie je zmerať jej hmotnosť, najmä pre slabé a vzdialené hviezdy skúmané Keplerom.
Astronómovia merali množstvo prvkov ťažších ako vodík a hélium, ktoré astronómovia hromadne nazývajú kovmi, v hviezdach s kandidátmi na exoplanety. Pretože hviezda a jej planéty sa tvoria z toho istého disku materiálu, metalita hviezdy odráža zloženie protoplanetárneho disku. S prihliadnutím na všetky tieto faktory prišli astronómovia s myšlienkou troch „základných typov“ planét.
Dva svety obiehajúce okolo hviezdy Kepler-56 sú určené na hviezdny zánik. Astronómovia študujúci Kepler 56b a Kepler 56c zistili, že za približne 130 až 156 miliónov rokov tieto planéty pohltí ich hviezda. Prečo sa to stane? Kepler-56 sa stáva červená obrie hviezda. Ako starne, nafúkla sa na štvornásobok veľkosti Slnka. Táto starobná expanzia bude pokračovať a hviezda nakoniec pohltí obe planéty. Tretia planéta obiehajúca okolo tejto hviezdy prežije. Ďalšie dve sa zahriali, natiahnuté gravitačným ťahom hviezdy a ich atmosféra sa vyparí. Ak si myslíte, že to znie mimozemsky, nezabudnite: naše vnútorné svety slnečná sústava tento osud bude čeliť o niekoľko miliárd rokov. Systém Kepler-56 nám ukazuje osud našej planéty v ďalekej budúcnosti!
Vo vzdialenom vesmíre astronómovia sledujú štyri zhluky galaxií zraziť sa navzájom. Okrem prelínajúcich sa hviezd uvoľňuje akcia aj veľké množstvo röntgenových a rádiových emisií. Obiehajúce okolo Zeme Hubbleov vesmírny teleskop (HST) a Observatórium Chandra, spolu s Very Large Array (VLA) v Novom Mexiku študovali túto kozmickú kolíznu scénu, aby pomohli astronómom pochopiť mechaniku toho, čo sa stane, keď sa klastre galaxií vzájomne prepadnú.
HST Obrázok tvorí pozadie tohto zloženého obrázka. Röntgenová emisia zistená pomocou Chandra je v modrej farbe a rádiové vyžarovanie videné VLA je červené. Röntgenové lúče sledujú existenciu horúceho, jemného plynu, ktorý prenikne do oblasti obsahujúcej zhluky galaxií. Veľký, podivne tvarovaný červený znak v strede je pravdepodobne oblasťou, kde šoky spôsobené zrážky sú urýchľujúce častice, ktoré potom interagujú s magnetickými poľami a vysielajú rádio vlny. Priamy, pretiahnutý rádio-emitujúci objekt je galaxia v popredí, ktorej stredná čierna diera urýchľuje prúdenie častíc v dvoch smeroch. Červený objekt vľavo dole je rádiová galaxia, ktorá pravdepodobne padá do zhluku.
Je tam galaxia neďaleko Mliečnej dráhy (30 miliónov svetelných rokov, hneď vedľa v kozmickej vzdialenosti) s názvom M51. Možno ste to počuli s názvom Whirlpool. Je to špirála, podobná našej vlastnej galaxii. Od Mliečnej dráhy sa líši tým, že koliduje s menším spoločníkom. Akcia zlúčenia vyvoláva vlny tvorby hviezd.
V snahe pochopiť viac o svojich hviezdotvorných oblastiach, svojich čiernych dierach a ďalších fascinujúcich miestach astronómovia použili Röntgenové observatórium Chandra aby sa zhromaždili röntgenové emisie pochádzajúce z M51. Tento obrázok ukazuje, čo videli. Ide o kompozíciu obrazu viditeľného svetla prekrytého röntgenovými údajmi (fialovou farbou). Väčšina z röntgenových zdrojov, ktoré Chandra píla sú röntgenové binárne súbory (XRB). Sú to páry predmetov, v ktorých kompaktná hviezda, ako je neutrónová hviezda alebo zriedkavejšie čierna diera, zachytáva materiál z obiehajúcej spoločníckej hviezdy. Materiál je urýchlený intenzívnym gravitačným poľom kompaktnej hviezdy a zahrievaný na milióny stupňov. To vytvára jasný zdroj röntgenových lúčov. Chandra pozorovania ukazujú, že najmenej desať XRB v M51 je dosť jasné na to, aby obsahovali čierne diery. V ôsmich z týchto systémov čierne diery pravdepodobne zachytávajú materiál od sprievodných hviezd, ktoré sú omnoho masívnejšie ako Slnko.
Najmasovejšia z novovytvorených hviezd vytvorených v reakcii na nadchádzajúce zrážky bude žiť rýchlo (iba niekoľko miliónov rokov), zomrie mladá a zrúti sa na neutrónové hviezdy alebo čierne diery. Väčšina XRB obsahujúcich čierne diery v M51 je umiestnená blízko oblastí, kde sa tvoria hviezdy, čo ukazuje ich spojenie s osudnou galaktickou zrážkou.
Všade, kde sa astronómovia pozerajú do vesmíru, nájdu galaxie pokiaľ vidia. Toto je najnovší a najfarebnejší pohľad na vzdialený vesmír, ktorý vytvoril Hubbleov vesmírny teleskop.
Najdôležitejším výsledkom tohto nádherného obrazu, ktorý je kombináciou expozícií urobených v rokoch 2003 a 2012 s Advanced Camera for Surveys and Wide Field Camera 3 je to, že poskytuje chýbajúci odkaz v hviezdach tvorenie.
Astronómovia predtým študovali Hubbleovo ultra hlboké pole (HUDF), ktoré pokrýva malú časť viditeľného priestoru z konštelácie Fornax na južnej pologuli vo viditeľnom a infračervenom svetle. Štúdium ultrafialového svetla v kombinácii so všetkými ostatnými dostupnými vlnovými dĺžkami poskytuje obraz tej časti oblohy, ktorá obsahuje asi 10 000 galaxií. Najstaršie galaxie v obraze vyzerajú tak, ako by boli len pár stoviek miliónov rokov po Veľkom tresku (udalosť, ktorá začala rozširovanie priestoru a času v našom vesmíre).
Ultrafialové svetlo je pri spätnom pohľade dôležité, pretože pochádza z najteplejších, najväčších a najmladších hviezd. Pozorovaním týchto vlnových dĺžok vedci získajú priamy pohľad na to, ktoré galaxie formujú hviezdy a kde v nich vznikajú. Umožňuje im tiež pochopiť, ako galaxie rástli v priebehu času, z malých zbierok horúcich mladých hviezd.