12 kuvakkeellista kuvaa Hubble-avaruusteleskoopista

Kiertoradallaan toiminut Hubble Space Telescope on osoittanut maailman upeaa kosmista ihmettä aina näkymistä oman aurinkokuntamme planeetoista etäisiin planeetoihin, tähtiin ja galakseihin niin pitkälle kuin kaukoputki pystyy havaita. Tutkijat käyttävät jatkuvasti tätä kiertävää observatorioa katsomaan kohteita, jotka ovat etäisyydellä aurinkokunnasta observatorion universumin rajoihin.

Avainkokoelmat: Hubble-avaruusteleskooppi

Aurinkokunnan järjestelmämme tutkiminen Hubble-avaruusteleskooppi tarjoaa tähtitieteilijöille mahdollisuuden saada selkeitä, teräviä kuvia kaukaisista maailmoista ja katsoa niiden muuttuvan ajan myötä. Esimerkiksi observatorio on ottanut monia kuvia

Aika ajoin komeettojen esiintyminen kiertää aurinkoa. Hubble käytetään usein ottamaan kuvia ja tietoja näistä jäisistä esineistä sekä niiden takana virtaavista hiukkas- ja pölypilvistä.

Tällä komeetalla (nimeltään Comet Siding Spring, sen havaitsemiseksi käytetyn observatorion jälkeen) on kiertorata, joka vie sen Marsin ohitse ennen kuin se lähestyy aurinkoa. Hubblea käytettiin kuvien saamiseksi komeetalta itäneistä suihkukoneista, kun se lämmitti läheisen lähestymistapansa tähtiin.

Hubble-avaruusteleskooppi juhli 24 vuoden menestystä huhtikuussa 2014 infrapunakuvalla tähti syntymäaikasta, joka sijaitsee noin 6400 valovuoden päässä. Kuvan kaasu- ja pölypilvi on osa suurempaa pilviä (tähtisumu), lempinimellä Apinanpäämutka (tähtitieteilijät luettelevat sen nimellä NGC 2174 tai Sharpless Sh2-252).

Massiiviset vastasyntyneet tähdet (oikealla) palaavat ja räjähtävät sumussa. Tämä aiheuttaa kaasujen hehkua ja pölyn säteilevän lämpöä, mikä näkyy Hubblen infrapunaherkille instrumenteille.

Opiskelu tähtien syntymäalueet kuten tämä ja muut, antaa tähtitieteilijöille paremman kuvan siitä, kuinka tähdet ja heidän syntymäpaikkansa kehittyvät ajan myötä. Linnunradalla ja muissa kaukoputken näkemissä galakseissa on paljon kaasu- ja pölypilviä. Kaikissa niissä tapahtuvien prosessien ymmärtäminen auttaa tuottamaan hyödyllisiä malleja, joita voidaan käyttää sellaisten pilvien ymmärtämiseen koko maailmankaikkeudessa. Tähtien syntymäprosessi on sellainen, joka on edennyt edistyneiden observatorioiden, kuten Hubble-avaruusteleskooppi, Spitzerin avaruusteleskooppi, ja uuden kokoelman maanpäällisiä observatorioita, tiedemiehet tiesivät vain vähän. Nykyään he veivät tähtien syntymästä päiväkoteihin Linnunradan galaksissa ja sen ulkopuolella.

Hubble on kurkistanut usein Orionin sumu monta kertaa. Tämä valtava pilvikompleksi, joka sijaitsee noin 1500 valovuoden päässä, on toinen suosikki tähtigazereiden keskuudessa. Se näkyy paljaalla silmällä hyvässä, pimeässä taivaassa ja on helposti nähtävissä kiikarin tai kaukoputken kautta.

Nebulin keskialue on pyörteinen tähtitarve, jossa asuu 3000 erikokoista ja -ikäistä tähteä. Hubble katsoi myös sitä sisään infrapunavalo, joka paljasti monia tähtiä, joita ei koskaan ollut nähty, koska ne olivat piilossa kaasu- ja pölypilvissä.

Orionin koko tähdemuodostushistoria on tällä yhdellä näkökentällä: kaarit, läiskät, pylväät ja sikarin savua muistuttavat pölyrenkaat kertovat osan tarinasta. Nuorten tähtien tähtituulet törmäävät ympäröivään nebulaan. Jotkut pienet pilvet ovat tähtiä, joiden ympärillä muodostuu planeettajärjestelmiä. Kuumat nuoret tähdet ovat ionisoivan (energisoivat) pilvet ultraviolettivalollaan, ja niiden tähtituulet puhaltavat pölyn pois. Jotkut pilven pylväät sumuissa voivat piilottaa prototähtiä ja muita nuoria tähtiesineitä. Täällä on myös kymmeniä ruskeita kääpiöitä. Nämä ovat esineitä, jotka ovat liian kuumia ollakseen planeettoja, mutta liian viileitä ollakseen tähtiä.

Tähtitieteilijät epäilevät, että aurinkomme syntyi samanlaisessa kaasu- ja pölypilvissä kuin tämä noin 4,5 miljardia vuotta sitten. Joten tietyssä mielessä, kun katsomme Orionin sumua, katsomme tähden vauvakuvia.

Vuonna 1995 Hubble-avaruusteleskooppi tutkijat julkaisivat yhden suosituimmista kuvista, joita observatorion kanssa on koskaan luotu. "Luomisen pylväät"sai kiinni ihmisten mielikuvituksista, koska se antoi lähikuvan kiehtovista piirteistä tähdet syntyneellä alueella.

Tämä hirveä, tumma rakenne on yksi kuvan pilareista. Se on viileän molekyylisen vetykaasun pylväs (kaksi vetyatomia kussakin molekyylissä) sekoittuneena pölyyn, alueen, jonka tähtitieteilijät pitävät todennäköisenä paikkana tähtien muodostumiselle. Sormimaisten ulkonemien sisään on upotettu vasta muodostuvia tähtiä, jotka ulottuvat sumun yläosasta. Jokainen "sormenpää" on jonkin verran suurempi kuin oma aurinkokunta.

Tämä pylväs hidastuu hitaasti ultraviolettivaloa. Kun se katoaa, pilveen upotettuja pienikokoisia erityisen tiheän kaasun palloja paljastetaan. Nämä ovat "EGG" - lyhenne sanoista "Haihduttavat kaasumaiset globules". Ainakin jotkut EGG: stä muodostavat alkion tähtiä. Näistä voi tulla tai ei tulla täysivaltaisiksi tähtiä. Tämä johtuu siitä, että EGG: t lakkaavat kasvamasta, jos lähellä olevat tähdet syövät pilven. Tämä tukahduttaa vastasyntyneiden kasvaavien kaasutoimitusten.

Jotkut protostaarit kasvavat niin massiivisiksi, että ne alkavat vetypolttoprosessin, joka valtaa tähdet. Nämä tähtien EGGS: t ovat tarpeeksi sopivasti "Eagle Nebula"(kutsutaan myös M16), lähellä oleva tähtiä muodostava alue, joka sijaitsee noin 6500 valovuoden päässä Serpens-tähdistössä.

Kevään köysi on pitkät suosikki harrastajien tähtitieteilijöiden keskuudessa. Mutta kun Hubble-avaruusteleskooppi tarkasteltu tätä kuolleen tähden kasvavaa kaasu- ja pölypilviä, se antoi meille aivan uuden 3D-näkymän. Koska tämä planetaarinen sumu on kallistettu kohti maata, Hubble-kuvien avulla voimme katsoa sitä päältä päin. Kuvan sininen rakenne tulee hehkuvasta kuoresta heliumkaasu, ja sininen-valkoinen valkoinen piste keskellä on kuoleva tähti, joka kuumentaa kaasua ja saa sen hehkumaan. Ringrengas oli alun perin useita kertoja massiivisempi kuin aurinko, ja sen kuolemantahot ovat hyvin samankaltaiset mitä aurinko käy läpi alkaa muutaman miljardin vuoden kuluttua.

Kauempana ovat tumman solun tiheät kaasut ja hiukan pölyä, jotka muodostuvat laajentuessaan kuumaan kaasuun, joka työnnetään jäädytettyyn kaasuun, jonka aikaisemmin tuomittu tähti on poistanut. Kaasun uloimmat kampasimpukat poistuivat, kun tähti oli vasta aloittamassa kuolemantapahtumaa. Keskitähti karkotti kaiken tämän kaasun noin 4000 vuotta sitten.

Sumu laajenee yli 43 000 mailia tunnissa, mutta Hubblen tiedot osoittivat, että keskusta liikkuu nopeammin kuin päärenkaan laajennus. Kehätiiviste jatkaa kasvuaan vielä 10000 vuotta, lyhyen vaiheen aikana tähden elinaika. Neula muuttuu vaaleammaksi ja himmeämmäksi, kunnes se hajoaa tähtienväliseen väliaineeseen.

Kun Hubble-avaruusteleskooppi palautti tämän kuvan planetaarinen sumu NGC 6543, joka tunnetaan myös nimellä Cat's Eye Nebula, monet ihmiset huomasivat, että se näytti hirveästi kuin Sormuksen Lordin elokuvien "Sauronin silmä". Kuten Sauron, myös kissan silmän sumu on monimutkainen. Tähtitieteilijät tietävät, että se on kuolleen tähden viimeinen isku, joka on samanlainen kuin aurinkoomme karkotti ulkoilmansa ja paisutti tullakseen punaiseksi jättiläiseksi. Se mitä tähdellä oli jäljellä, supistui valkoiseksi kääpiöksi, joka jää ympäröivien pilvien valaistuksen takana.

Tässä Hubble-kuvassa näkyy 11 samankeskistä materiaalirengasta, kaasunkuoria puhallettaessa tähdestä. Jokainen on oikeastaan ​​pallomainen kupla, joka on näkyvissä päin.

Noin 1 500 vuoden välein kissan silmäsumu on poistanut massan materiaalia muodostaen renkaat, jotka sopivat yhteen kuin pesänukkeja. Tähtitieteilijöillä on useita ideoita siitä, mitä tapahtui aiheuttaen nämä "pulsaatiot". Magneettisen aktiivisuuden syklit ovat jonkin verran samanlaisia ​​kuin Auringon aurinkokeräysjakso olisi voinut asettaa ne pois tai kuolevan tähden ympäri kiertävän yhden tai useamman seuratähden toiminta olisi voinut sekoittaa asioita. Jotkut vaihtoehtoiset teoriat sisältävät sen, että tähti itse sykkää tai että materiaali on poistunut tasaisesti, mutta jotain aiheutti aaltoja kaasu- ja pölypilvissä, kun ne muuttivat.

Vaikka Hubble on tarkkaillut tätä kiehtovaa kohdetta useita kertoja vangitakseen liikkeen aikajakson pilviä, vie paljon enemmän havaintoja, ennen kuin tähtitieteilijät ymmärtävät täysin kissan silmässä tapahtuvaa Tähtisumu.

Tähdet matkustavat maailmankaikkeutta monissa kokoonpanoissa. Aurinko liikkuu Linnunrata yksinäisenä. Lähin tähtijärjestelmä, Alpha Centauri järjestelmässä on kolme tähteä: Alpha Centauri AB (joka on binaarinen pari) ja Proxima Centauri, yksinäinen, joka on meille lähin tähti. Se sijaitsee 4,1 valovuoden päässä. Muut tähdet elävät avoimissa klustereissa tai liikkuvissa yhdistyksissä. Vielä toisia on globaaleissa klustereissa, tuhansien tähtiä edustavat jättiläiskokoelmat huddled pieneen avaruusalueeseen.

Tämä on Hubble-avaruusteleskooppi näkymä pallomaisen klusterin M13 sydämestä. Se sijaitsee noin 25 000 valovuoden päässä ja koko klusterissa on yli 100 000 tähteä pakattu alueelle, joka on 150 valovuoden poikki. Tähtitieteilijät käyttivät Hubblea tarkastellakseen klusterin keskialuetta saadakseen lisätietoja tähtityypeistä, joita siellä on, ja kuinka ne ovat vuorovaikutuksessa keskenään. Näissä tungosta olosuhteissa jotkut tähdet iskevät toisiinsa. Tuloksena on "sininen straggler" -tähti. On myös erittäin punertavan näköisiä tähtiä, jotka ovat muinaisia ​​punaisia ​​jättiläisiä. Sinivalkoiset tähdet ovat kuumia ja massiivisia.

Astronomit ovat erityisen kiinnostuneita Alpha Centaurin kaltaisten gloulaarien tutkimisesta, koska ne sisältävät maailmankaikkeuden vanhimpia tähtiä. Monet muodostuivat hyvissä ajoin ennen Linnunradan galaksin syntymistä, ja voivat kertoa meille enemmän galaksin historiasta.

Pleiadien tähtiklusteri, joka tunnetaan usein nimellä "Seitsemän sisarta", "Äiti kana ja hänen poikasensa" tai "Seitsemän kamelia", on yksi taivaan suosituimmista tähtivalaistuista esineistä. Tarkkailijat voivat havaita tämän melko pienen avoimen klusterin paljaalla silmällä tai erittäin helposti kaukoputken kautta.

Klusterissa on yli tuhat tähteä, ja suurin osa niistä on suhteellisen nuoria (noin 100 miljoonaa vuotta vanhoja) ja monet ovat useita kertoja auringon massasta. Vertailun vuoksi meidän aurinko on noin 4,5 miljardia vuotta vanha ja sen massa on keskimäärin.

Tähtitieteilijöiden mielestä Plejadit muodostuivat kaasu- ja pölypilveksi, joka on samanlainen kuin Orionin sumu. Klusteri on todennäköisesti olemassa vielä 250 miljoonaa vuotta ennen kuin sen tähdet alkavat vaeltaa toisistaan ​​matkalla galaksin läpi.

Hubble-avaruusteleskooppi Plediadien havaitseminen auttoi ratkaisemaan mysteerin, joka sai tutkijoiden arvaamaan melkein vuosikymmenen ajan: kuinka kaukana tämä klusteri on? Varhaisimmat tähtitieteilijät, jotka tutkivat klusteria, arvioivat sen olevan noin 400-500 valovuodet pois. Mutta vuonna 1997 Hipparcos-satelliitti mittasi etäisyyttään noin 385 valovuoteen. Muut mittaukset ja laskelmat antoivat eri etäisyydet, ja tähtitieteilijät käyttivät Hubblea kysymyksen ratkaisemiseen. Sen mittaukset osoittivat, että rypäle on todennäköisesti noin 440 valovuoden päässä. Tämä on tärkeä etäisyys mitata tarkasti, koska se voi auttaa tähtitieteilijöitä rakentamaan "etäisyys tikkaat" mittauksia läheisiin kohteisiin.

Toinen stargazing suosikki, Rapuunmun ei ole näkyvissä paljaalla silmällä, ja se vaatii laadukkaan kaukoputken. Mitä näemme tässä Hubble-valokuvassa, on massiivisen tähden jäännökset, jotka räjähti itsensä supernoovan räjähdyksessä, joka nähtiin ensimmäisen kerran maapallolla vuonna 1054 A.D. Muutama ihminen pani merkille taivaan ilmestymisen - kiinalaiset, alkuperäiskansojen amerikkalaiset ja japanilaiset, mutta muista levyistä on huomattavan vähän. se.

Rapuhormi on noin 6 500 valovuodet maasta. Tähti, joka räjähti ja loi sen, oli monta kertaa massiivisempi kuin aurinko. Jäljelle jää laajeneva kaasu- ja pölypilvi, ja a neutronitähti, joka on entisen tähden murskattu, erittäin tiheä ydin.

Tämän värit Hubble-avaruusteleskooppi Rapuhorvan kuva osoittaa eri elementit, jotka karkotettiin räjähdyksen aikana. Neulan filamenteissa oleva sininen edustaa neutraalia happea, vihreä on yksittäin ionisoitunut rikki ja punainen tarkoittaa kaksinkertaisesti ionisoitua happea.

Oranssit filamentit ovat tähtien revittyjä jäännöksiä ja koostuvat pääosin vedystä. Neulan keskelle upotettu nopeasti pyörivä neutronitähti on dynomoottori, joka virittää nebulan aavemaiseen sinertävään hehkuun. Sininen valo tulee elektronista, joka pyörii melkein valon nopeudella neutronitähden magneettikenttäviivojen ympärillä. Kuten majakka, neutronitähti työntää kaksois säteilypalkkeja, jotka vaikuttavat pulssineen 30 kertaa sekunnissa neutronitähteen pyörimisen takia.

Joskus objektin aHubble-kuva näyttää abstraktista taiteesta. Näin on tässä näkymässä Nnora 63A -nimisen supernovan jäänteeseen. Se on Suuri Magellanic Cloud, joka on Linnunradan viereinen galaksi ja sijaitsee noin 160 000 valovuoden päässä.

Tämä supernovan jäännös sijaitsee tähtiä muodostavalla alueella ja tähti, joka räjähti luomaan tämän abstraktin taivaallisen vision, oli valtavasti massiivinen. Tällaiset tähdet käyvät ydinpolttoaineensa läpi nopeasti ja räjähtävät supernovat muutama kymmeniä tai satoja miljoonia vuosia niiden muodostumisen jälkeen. Tämä oli 50-kertainen auringon massaan nähden, ja koko lyhyen käyttöiänsä aikana voimakas tähtituuli puhalsi avaruuteen muodostaen "kuplan" tähtiä ympäröivään kaasuun ja pölyyn.

Lopulta laajenevat, nopeasti liikkuvat sokki-aallot ja jätteet tästä supernoovasta törmäävät lähellä olevaan kaasu- ja pölypilviin. Kun näin tapahtuu, se voisi hyvinkin laukaista uuden kierroksen tähtiä ja planeettaa pilvessä.

Tähtitieteilijät ovat käyttäneet Hubble-avaruusteleskooppi tutkia tätä supernovajäännöstä käyttämällä Röntgen kaukoputket ja radioteleskoopit paisuvia kaasuja ja räjähdyspaikkaa ympäröivän kaasukuplan kartoittamiseksi.

Yksi Hubble-avaruus teleskooppi 'Tehtävänä on toimittaa kuvia ja tietoa maailmankaikkeuden etäobjekteista. Tämä tarkoittaa, että se on lähettänyt takaisin tietoja, jotka muodostavat perustan monille upeille galaksikuville, nämä massiiviset tähtikaupungit sijaitsevat enimmäkseen suurilla etäisyyksillä meistä.

Nämä kolme galaksia, nimeltään Arp 274, näyttävät olevan osittain päällekkäisiä, vaikka todellisuudessa ne voivat olla hieman eri etäisyyksillä. Kaksi näistä ovat spiraal galaksit, ja kolmannella (vasemmalle vasemmalle) on erittäin kompakti rakenne, mutta näyttää olevan alueita, joissa tähdet ovat muodostumassa (sininen ja punainen alue) ja jotka näyttävät vestigiaalisista kierrevarsista.

Nämä kolme galaksia sijaitsevat noin 400 miljoonan valovuoden päässä meistä Virgo-klusterissa nimeltä galaksiklusterissa, jossa kaksi spiraalia muodostavat uusia tähtiä spiraalivarrensa kokoon (siniset solmut). Keskellä olevassa galaksissa näyttää olevan palkki keskialueensa läpi.

Galaksit ovat levinneet koko maailmankaikkeuteen klustereihin ja superklustereihin, ja tähtitieteilijät ovat löytäneet kauimpana yli 13,1 miljardin valovuoden päässä. Ne näyttävät meille kuin ne olisivat näyttäneet, kun maailmankaikkeus oli hyvin nuori.

Yksi Hubblen mielenkiintoisimmista löytöistä oli, että maailmankaikkeus koostuu galaksit niin pitkälle kuin voimme nähdä. Galaktikot vaihtelevat tutuista spiraalimuodoista (kuten Linnunratamme) epäsäännöllisen muotoisiin valopilviin (kuten Magellanin pilviä). Ne järjestettiin suurempiin rakenteisiin, kuten klusterit ja superklusterit.

Suurin osa tämän Hubble-kuvan galakseista on noin 5 miljardia valovuosien päässä, mutta jotkut heistä ovat paljon kauempana ja kuvaavat aikoja, jolloin maailmankaikkeus oli paljon nuorempi. Hubblen poikkileikkaus maailmankaikkeudesta sisältää myös vääristyneitä kuvia galakseista kaukana taustalla.

Kuva näyttää vääristyneeltä johtuen prosessista, jota kutsutaan gravitaatiolinssiksi, joka on erittäin arvokas tekniikka tähtitiedessä kaukana olevien kohteiden tutkimiseksi. Tämä linssi johtuu avaruus-avaruuden jatkuvuuden taivutuksesta, jonka massiiviset galaksit sijaitsevat lähellä näkölinjaamme kauemmille esineille. Valo, joka kulkee kauempana olevien esineiden painovoimalinssin läpi, "taipuu", mikä tuottaa vääristyneen kuvan esineistä. Tähtitieteilijät voivat kerätä arvokasta tietoa noista kaukaisista galakseista oppiakseen aikaisemmista olosuhteista maailmankaikkeudessa.

Yksi tässä näkyvistä linssijärjestelmistä näkyy pienenä silmukkana kuvan keskellä. Siinä on kaksi etualan galaksia, jotka vääristävät ja vahvistavat kaukaisen kvaasarin valoa. Tämän kirkkaan ainelevyn, joka on parhaillaan pudotumassa mustaan ​​aukkoon, valolla on kulunut yhdeksän miljardia vuotta saavuttaakseen meidät - kaksi kolmasosaa maailmankaikkeuden ikästä.

• Garner, Rob. “Hubble Science and Discoveries.” NASA, NASA, 14. syyskuuta 2017, www.nasa.gov/content/goddard/hubble-s-discoveryies.
• "Koti." STScI, www.stsci.edu/.
• "HubbleSite - Pois tavallisesta... pois tästä maailmasta." HubbleSite - Teleskooppi - Hubble Essentials - Tietoja Edwin Hubblesta, hubblesite.org/.