12 ikonických obrázkov z Hubbleovho vesmírneho teleskopu

Vo svojich rokoch na obežnej dráhe ukázal Hubbleov vesmírny teleskop svetové nádherné kozmické zázraky, od pohľadov planét v našej vlastnej slnečnej sústave do vzdialených planét, hviezd a galaxií, pokiaľ je to možné odhaliť. Vedci nepretržite používajú toto obiehajúce observatórium na pozeranie predmetov siahajúcich od vzdialenosti od slnečnej sústavy až po hranice pozorovacieho vesmíru.

Kľúčové cesty: Hubbleov vesmírny teleskop

Prieskum našej slnečnej sústavy s Hubbleov vesmírny teleskop ponúka astronómom šancu získať jasné a ostré obrazy vzdialených svetov a sledovať, ako sa menia v priebehu času. Observatórium napríklad urobilo veľa snímok

Z času na čas sa objavujú kométy, keď obiehajú okolo Slnka. Hubble sa často používa na snímanie obrázkov a údajov o týchto ľadových objektoch a oblakoch častíc a prachu, ktoré prúdia za nimi.

Táto kométa (nazývaná Kometná jari, po observatóriu, ktorá bola použitá na jej objavenie) má obežnú dráhu, ktorá ju vedie okolo Marsu skôr, ako sa priblíži k Slnku. Hubbleov teleskop sa použil na zachytenie obrázkov trysiek vyletujúcich z kométy, keď sa zohrieval pri svojom blízkom prístupe k našej hviezde.

Hubbleov vesmírny teleskop oslávil 24 rokov úspechu v apríli 2014 pomocou infračerveného obrazu materskej škôlky vzdialenej približne 6 400 svetelných rokov. Mrak plynu a prachu na obrázku je súčasťou väčšieho mraku (hmlovina) prezývaná Hmlovina opíc hlavy (astronómovia ju uvádzajú ako NGC 2174 alebo Sharpless Sh2-252).

Masívne novonarodené hviezdy (vpravo) sa rozsvietia a odstrelia na hmlovinu. To spôsobuje, že plyny žiaria a prach vyžaruje teplo, čo je viditeľné pre Hubbleove infračervené senzitívne prístroje.

Študovať regióny s výskytom hviezd ako je tento, aj iní dávajú astronómom lepšiu predstavu o vývoji hviezd a ich rodísk v priebehu času. V Mliečnej dráhe a ďalších galaxiách videných ďalekohľadom je veľa oblakov plynu a prachu. Pochopenie procesov, ktoré prebiehajú vo všetkých z nich, pomáha vytvárať užitočné modely, ktoré sa dajú použiť na pochopenie takýchto oblakov vo vesmíre. Proces narodenia hviezd je taký, že až do vybudovania pokročilých observatórií, ako sú napr Hubbleov vesmírny teleskop, Vesmírny teleskop Spitzer, a novú zbierku pozemných observatórií, o ktorých vedci vedeli len málo. Dnes sa obzerajú do škôlok narodených v hviezdach po celej galaxii Mliečnej dráhy a ďalej.

Hubble často hľadel na internet Hmlovina Orion veľa krát. Tento obrovský cloudový komplex, ktorý leží asi 1500 svetelných rokov ďaleko, je medzi obľúbenými hviezdami obľúbený. Je viditeľné voľným okom za dobrých podmienok na tmavej oblohe a ľahko viditeľné ďalekohľadom alebo ďalekohľadom.

Centrálnou oblasťou hmloviny je turbulentná hviezdna škôlka, v ktorej sa nachádza 3000 hviezd rôznych veľkostí a vekov. Hubble tiež sa na to pozrel infračervené svetlo, ktoré odhalilo veľa hviezd, ktoré nikdy predtým nevideli, pretože boli ukryté v oblakoch plynu a prachu.

Celá história formácie hviezd Orionu je v tomto jednom zornom poli: oblúky, kvapky, stĺpy a krúžky prachu, ktoré sa podobajú cigaretovému dymu, rozprávajú časť príbehu. Hviezdne vetry mladých hviezd sa zrážajú s okolitou hmlovinou. Niektoré malé oblaky sú hviezdy s planetárnymi systémami, ktoré sa okolo nich vytvárajú. Horúce mladé hviezdy sú ionizujúce (energizujú) oblaky pomocou ultrafialového svetla a ich hviezdne vetry fúkajú prach. Niektoré z oblakových stĺpov v hmlovine môžu skrývať protostari a ďalšie mladé hviezdne objekty. Sú tu tiež desiatky hnedých trpaslíkov. Sú to objekty príliš horúce na to, aby boli planétami, ale príliš chladné na to, aby boli hviezdami.

Astronómovia majú podozrenie, že naše Slnko sa narodilo v oblaku plynu a prachu podobného tomuto asi pred 4,5 miliardami rokov. Takže v istom zmysle, keď sa pozrieme na hmlovinu Orion, pozeráme sa na detské obrázky našej hviezdy.

V roku 1995 Hubbleov vesmírny teleskop Vedci zverejnili jeden z najpopulárnejších obrazov, ktoré kedy observatórium vytvorilo. "Stĺpy stvorenia„zaujali predstavivosť ľudí, pretože poskytovali podrobný pohľad na fascinujúce črty v oblasti narodenia hviezd.

Táto strašidelná tmavá štruktúra je jedným z pilierov na obrázku. Je to stĺpec chladného molekulárneho vodíka (dva atómy vodíka v každej molekule) zmiešaný s prachom, oblasť, ktorú astronómovia považujú za pravdepodobné miesto pre vznik hviezd. Vo vnútri prstovitých výčnelkov sa rozprestierajú nové hviezdy, ktoré sa tiahnu od vrchu hmloviny. Každý "konečok prsta" je o niečo väčší ako náš vlastný slnečný systém.

Tento stĺp sa pomaly ničí pod ničivým účinkom ultrafialové svetlo. Keď mizne, objavujú sa malé guľôčky zvlášť hustého plynu zabudovaného v cloude. Jedná sa o "EGG" - skratka pre "Odparujúce sa plynné guľôčky". Vo vnútri niektorých EGG sa tvoria embryonálne hviezdy. Tieto sa môžu, ale nemusia stať plnohodnotnými hviezdami. Je to preto, že EGG prestanú rásť, ak oblak zožrú hviezdy v okolí. To tlmí dodávku plynu, ktorú musia novorodenci rásť.

Niektoré protostars rastú dosť masívne, aby začali proces spaľovania vodíka, ktorý poháňa hviezdy. Tieto hviezdne EGGS sa nachádzajú primerane v „Orlia hmlovina„(tiež nazývaná M16), blízky región vytvárajúci hviezdy, ktorý leží asi 6 500 svetelných rokov v súhvezdí Serpens.

Prstencová hmlovina je dlhodobo obľúbená medzi amatérskymi astronómami. Ale keď Hubbleov vesmírny teleskop pozrel sa na tento rozširujúci sa oblak plynu a prachu od umierajúcej hviezdy, poskytol nám úplne nový, 3D pohľad. Pretože toto planétová hmlovina je naklonený smerom k Zemi, obrázky Hubbleovho teleskopu nám umožňujú zobraziť ho priamo. Modrá štruktúra na obrázku pochádza zo žiariaceho svetla plynný héliuma modro-biela bledá bodka v strede je umierajúca hviezda, ktorá ohrieva plyn a spôsobuje jeho žiarenie. Prstencová hmlovina bola pôvodne niekoľkokrát mohutnejšia ako Slnko a jej smrť v krku je veľmi podobná čím prechádza naše Slnko začína o niekoľko miliárd rokov.

Ďalej sú tmavé uzly hustého plynu a trochu prachu, ktoré sa tvoria pri rozpínaní horúceho plynu tlačeného do chladného plynu, ktorý predtým vypustila doomedova hviezda. Keď hviezda práve začala proces smrti, boli vypustené najvzdialenejšie lastúry plynu. Všetok tento plyn bol vylúčený centrálnou hviezdou asi pred 4 000 rokmi.

Hmlovina sa rozširuje rýchlosťou viac ako 43 000 míľ za hodinu, ale údaje Hubbleovho teleskopu ukazujú, že centrum sa pohybuje rýchlejšie ako rozširovanie hlavného kruhu. Prstencová hmlovina sa bude naďalej rozširovať o ďalších 10 000 rokov, čo je krátka fáza životnosť hviezdy. Mlhovina bude slabšia a mdlejšia, až kým sa neroztrhne do medzihviezdneho média.

Kedy Hubbleov vesmírny teleskop vrátil tento obrázok planétová hmlovina NGC 6543, známa aj ako Mlhovina Mačacie oko, si mnohí ľudia všimli, že z filmov Pána prsteňov vyzerá príšerne ako „Sauronovo oko“. Rovnako ako Sauron, hmlovina Mačacie oko je zložitá. Astronómovia vedia, že je to posledné lapanie po umierajúcich hviezdach podobných našej Slnku vyhodil svoju vonkajšiu atmosféru a napučal, aby sa stal červeným obrom. To, čo zostalo z hviezdy, sa zmenšilo na biely trpaslík, ktorý zostáva za osvetľovaním okolitých mrakov.

Tento obrázok Hubbleovho teleskopu ukazuje 11 sústredných prstencov materiálu, z ktorého hviezdou vyfukujú nádrže plynu. Každá z nich je v skutočnosti sférická bublina, ktorá je viditeľná čelne.

Približne každých 1500 rokov hmlovina Mačacie oko vyvrhla množstvo materiálu a vytvorila prstene, ktoré spolu zapadajú ako hniezdiace bábiky. Astronómovia majú niekoľko predstav o tom, čo sa stalo s týmito „pulzáciami“. Cykly magnetickej aktivity sú trochu podobné Slnku cyklus slnečných škvŕn by ich mohol vyraziť, alebo by sa mohla aktivovať jedna alebo viac sprievodných hviezd obiehajúcich okolo umierajúcej hviezdy. Niektoré alternatívne teórie zahŕňajú, že hviezda samotná pulzuje alebo že materiál bol vyhadzovaný hladko, ale niečo sa pri pohybe vzdialilo vlnám v oblakoch plynu a prachu.

Hoci Hubble pozoroval tento fascinujúci objekt niekoľkokrát, aby zachytil časovú postupnosť pohybu v mraky, bude to trvať oveľa viac pozorovaní, než astronómovia úplne pochopia, čo sa deje v Cat's Eye Nebula.

Hviezdy cestujú vesmírom v mnohých konfiguráciách. Slnko sa pohybuje cez Mliečna dráha ako samotár. Najbližší hviezdny systém, Alpha Centauri Systém má tri hviezdy: Alpha Centauri AB (čo je binárny pár) a Proxima Centauri, samotár, ktorý je nám najbližší. Leží 4,1 svetelných rokov. Ostatné hviezdy žijú v otvorených zhlukoch alebo pohybujúcich sa združeniach. V guľových zhlukoch stále existujú ďalšie, obrovské oblasti tisícov hviezd sa zhlukovali do malej oblasti vesmíru.

Toto je Hubbleov vesmírny teleskop pohľad na srdce guľového zhluku M13. Leží asi 25 000 svetelných rokov a celý zhluk má viac ako 100 000 hviezd zabalených do regiónu so svetelnými dĺžkami 150 svetelných rokov. Astronómovia použili Hubbleov teleskop, aby sa pozreli na strednú oblasť tohto zhluku, aby sa dozvedeli viac o druhoch hviezd, ktoré v ňom existujú, a o tom, ako spolu reagujú. V týchto preplnených podmienkach sa niektoré hviezdy bijú do seba. Výsledkom je hviezda „modrého nositeľa“. Existujú tiež veľmi červenkasto vyzerajúce hviezdy, ktoré sú starovekými červenými obrami. Modrobiele hviezdy sú horúce a masívne.

Astronómovia sa obzvlášť zaujímajú o štúdium guľových hviezd, ako je Alpha Centauri, pretože obsahujú niektoré z najstarších hviezd vo vesmíre. Mnohí sa formovali dávno pred galaxiou Mliečna dráha a môžu nám povedať viac o histórii galaxie.

Hviezdokopa Plejády, často známa ako „Sedem sestier“, „Matka Slepica a jej mláďatá“ alebo „Sedem ťav“, je jedným z najobľúbenejších objektov na oblohe. Pozorovatelia môžu toto veľmi malé otvorené zoskupenie odhaliť voľným okom alebo veľmi ľahko pomocou ďalekohľadu.

V zhluku je viac ako tisíc hviezd a väčšina z nich je relatívne mladá (vo veku asi 100 miliónov rokov) a mnoho z nich je niekoľkokrát hmotnosťou Slnka. Pre porovnanie, naše Slnko má asi 4,5 miliardy rokov a má priemernú hmotnosť.

Astronómovia sa domnievajú, že sa Plejády vytvorili v oblaku plynu a prachu podobného Hmlovina Orion. Klaster bude pravdepodobne existovať ďalších 250 miliónov rokov, kým sa jeho hviezdy začnú pohybovať po galaxii.

Hubbleov vesmírny teleskop pozorovanie Plejád pomohlo vyriešiť záhadu, ktorú vedci hádali takmer desať rokov: ako ďaleko je tento zhluk? Najskorší astronómovia, ktorí študovali zhluk, odhadovali, že to bolo asi 400 - 500 svetelné roky preč. V roku 1997 však satelit Hipparcos zmeral svoju vzdialenosť asi 385 svetelných rokov. Ďalšie merania a výpočty dávali rôzne vzdialenosti, a tak astronómovia použili Hubble na vyriešenie otázky. Jeho merania ukázali, že klaster je veľmi pravdepodobne vzdialený asi 440 svetelných rokov. Toto je dôležitá vzdialenosť na presné meranie, pretože astronómom môže pomôcť pri zostavovaní rebríka vzdialenosti pomocou meraní blízkych objektov.

Ďalším obľúbeným hviezdou je Krabia hmlovina nie je voľným okom viditeľný a vyžaduje kvalitný ďalekohľad. Na tejto Hubblovej fotografii vidíme pozostatky obrovskej hviezdy, ktorá sa vyhodila do vzduchu pri výbuchu supernovy, ktorý sa prvýkrát objavil na Zemi v roku 1054 A.D. Niekoľko ľudí si všimlo zjavenie na našej oblohe - Číňanov, domorodých Američanov a Japoncov, ale je pozoruhodných málo ďalších záznamov o ono.

Krabia hmlovina leží asi 6 500 svetelné roky zo Zeme. Hviezda, ktorá vybuchla a vytvorila ju, bola mnohokrát hmotnejšia ako Slnko. Zostáva pozvoľný oblak plynu a prachu a neutrónová hviezda, čo je drvené, mimoriadne husté jadro bývalej hviezdy.

Farby v tomto Hubbleov vesmírny teleskop Obrázok Krabej hmloviny označuje rôzne prvky, ktoré boli počas explózie vylúčené. Modrá vo vláknach vo vonkajšej časti hmloviny predstavuje neutrálny kyslík, zelená je samostatne ionizovaná síra a červená označuje dvojito ionizovaný kyslík.

Oranžové vlákna sú roztrhané zvyšky hviezdy a skladajú sa prevažne z vodíka. Rýchlo sa otáčajúcou neutrónovou hviezdou zabudovanou v strede hmloviny je dynamo poháňajúce príšerný interiér modravej žiary hmloviny. Modré svetlo pochádza z elektrónov víriacich takmer rýchlosťou svetla okolo magnetických siločiar od neutrónovej hviezdy. Podobne ako maják aj neutrónová hviezda vyžaruje dvojité lúče žiarenia, ktoré podľa rotácie neutrónovej hviezdy pulzujú trikrát za sekundu.

Niekedy vyzerá obraz objektu ako kus abstraktného umenia. To je prípad tohto pohľadu na zvyšok supernovy s názvom N 63A. Leží v Veľký Magellanov oblak, ktorá je susednou galaxiou s Mliečnou cestou a leží asi 160 000 svetelných rokov.

Tento pozostatok supernovy leží v oblasti tvoriacej hviezdy a hviezda, ktorá vybuchla, aby vytvorila túto abstraktnú nebeskú víziu, bola nesmierne masívna. Takéto hviezdy prechádzajú veľmi rýchlo svojím jadrovým palivom a explodujú ako supernovy niekoľko desiatok alebo stoviek miliónov rokov po ich vytvorení. Toto bolo 50-krát viac ako Slnko a počas jeho krátkej životnosti jeho silný hviezdny vietor vletel do vesmíru a vytvoril „bublinu“ v medzihviezdnom plyne a prachu obklopujúcom hviezdu.

Nakoniec sa rozširujúce, rýchlo sa pohybujúce rázové vlny a zvyšky z tejto supernovy zrazia s blízkym oblakom plynu a prachu. Keď sa to stane, mohlo by to veľmi dobre spustiť nové kolo formácie hviezd a planét v cloude.

Astronómovia použili Hubbleov vesmírny teleskop študovať tento zvyšok supernovy pomocou Röntgenové teleskopy a rádioteleskopy na mapovanie expandujúcich plynov a bubliny plynu obklopujúcej miesto výbuchu.

Jeden z Hubbleov vesmírny teleskop “Úlohou je dodávať obrázky a údaje o vzdialených objektoch vo vesmíre. To znamená, že poslala späť údaje, ktoré tvoria základ mnohých nádherných obrazov galaxií. Tieto masívne hviezdne mestá sa nachádzajú väčšinou vo veľkej vzdialenosti od nás.

Zdá sa, že tieto tri galaxie, ktoré sa nazývajú Arp 274, sa čiastočne prekrývajú, aj keď v skutočnosti sa môžu nachádzať v trochu iných vzdialenostiach. Dva z nich sú špirálové galaxiea tretí (úplne vľavo) má veľmi kompaktnú štruktúru, zdá sa však, že má oblasti, kde sa tvoria hviezdy (modré a červené oblasti) a čo vyzerá ako pozostatkové špirálové ramená.

Tieto tri galaxie sú od nás vzdialené asi 400 miliónov svetelných rokov v klastri galaxií zvanom Kláštor Panny, kde dve špirály vytvárajú nové hviezdy v ich špirálovitých ramenách (modré uzly). Zdá sa, že v strede galaxie je tyč.

Galaxie sa šíria po celom vesmíre v zhlukoch a superklastroch a astronómovia našli najvzdialenejšie vzdialené viac ako 13,1 miliárd svetelných rokov. Zdá sa nám, ako by vyzerali, keď bol vesmír veľmi mladý.

Jedným z najzaujímavejších objavov Hubbleu bolo, že vesmír pozostáva galaxie pokiaľ vidíme. Rôznorodosť galaxií siaha od známych špirálovitých tvarov (ako je naša Mliečna dráha) po nepravidelne tvarované oblaky svetla (ako Magellanove mraky). Usadili sa vo väčších štruktúrach ako napr klastre a superklastre.

Väčšina galaxií na tomto obrázku HST leží asi 5 miliárd svetelné roky preč, ale niektoré z nich sú oveľa ďalej a zobrazujú časy, keď bol vesmír omnoho mladší. Hubbleov prierez vesmíru tiež obsahuje zdeformované obrazy galaxií vo veľmi vzdialenom pozadí.

Obraz vyzerá zdeformovaný vďaka procesu nazývanému gravitačné šošovky, čo je mimoriadne hodnotná technika v astronómii pri štúdiu veľmi vzdialených objektov. Táto šošovka je spôsobená ohýbaním priestorovo-kontinuálneho kontinua mohutnými galaxiami ležiacimi blízko našej priamej viditeľnosti vzdialenejším objektom. Svetlo prechádzajúce cez gravitačnú šošovku zo vzdialenejších objektov je „ohnuté“, čo vytvára skreslený obraz predmetov. Astronómovia môžu zhromažďovať cenné informácie o vzdialenejších galaxiách, aby sa dozvedeli o podmienkach skôr vo vesmíre.

Jeden z viditeľných systémov šošoviek sa v strede obrazu javí ako malá slučka. Vyznačuje sa dvoma galaxiami v popredí, ktoré skresľujú a zosilňujú svetlo vzdialeného kvasaru. Svetlo z tohto jasného disku hmoty, ktorý v súčasnosti upadá do čiernej diery, nám trvalo deväť miliárd rokov - dve tretiny veku vesmíru.

• Garner, Rob. „Hubbleov vedy a objavy.“ NASA, NASA, 14. septembra. 2017, www.nasa.gov/content/goddard/hubble-s-discoveries.
• "Domov." STScI, www.stsci.edu/.
• "HubbleSite - mimo riadneho... z tohto sveta." HubbleSite - The Telescope - Essentials Hubble - O spoločnosti Edwin Hubble, hubblesite.org/.