Hubble Űrtávcső: Csillagászok Ossza meg a legjobb hely fotók 17-ét

Ebben a különleges funkcióban meghívtuk a felső csillagászokat, hogy a legmegfelelőbb tudományos jelentőséggel bíró Hubble Űrtávcső képét válasszák. Az általuk választott képek nem mindig a színes, dicsőséges felvételek, amelyek a számtalan „legjobb” galériát töltik be az interneten, hanem a hatásuk a feltárt tudományos ismeretekben rejlik.

Tanya-hegy, Victoria Múzeum

A legkedveltebb csillagászati ​​objektumom az Orion-köd - egy gyönyörű és közeli gázfelhő, amely aktívan képezi a csillagokat. Középiskolás diák voltam, amikor először láttam a ködöt egy kis teleszkópon keresztül, és olyan értelemben vettem fel magam, hogy a távcsövet a megfelelő irányba manuálisan irányítom, és egy igazi kis vadászat után végül nyomon követtem a ég (nem volt automatikus „go-to” gomb a teleszkópon).

Természetesen, amit már régen láttam az éjszaka elképesztően kényes és elmosódott, fekete-fehér gázfelhő. A Hubble egyik csodálatos dolog az univerzum színeinek feltárása. És ez az Orion-köd képe, mi a legjobb esélyünk arra, hogy elképzeljük, hogy milyen lenne, ha oda tudnánk menni és megnézni.

A Hubble-képek sokasága ikonikus lett, és számomra az öröm, hogy gyönyörű képei láthatók, a tudományt és a művészetet együttesen hozzák össze a közönség bevonásával. Az irodámba való bejárat hatalmas példánya van a képnek, amelyet 4 m széles és 2,5 m magas falra festettek. Elmondhatom, hogy minden munkanapon szépen elkezdhetjük.

Michael Brown, Monash Egyetem

A Comet Shoemaker Levy 9 töredékeinek hatása Jupiterrel 1994 júliusában volt az első alkalom, hogy a csillagászok előzetesen figyelmeztették a bolygók ütközését. A világ számos teleszkópja, köztük a nemrégiben javított Hubble is, tekintetét az óriási bolygóra fordította.

Az üstökös összeomlás volt az első szakmai tapasztalatom a megfigyelési csillagászatban. A Stromlo-hegy egy homályos kupolájából reméltük, hogy Jupiter holdja tükrözi a fényt a üstökös töredékekről, amelyek a Jupiter távoli oldalára hullanak. Sajnos a Jupiter holdjaiból nem láttunk villanást.

A Hubble azonban csodálatos és váratlan nézetet kapott. A Jupiter távoli oldalára gyakorolt ​​hatás a Jupiter-felhők fölött olyan magasra emelkedett, amelyek röviden a Földről jöttek.

Ahogy Jupiter elfordult a tengelyén, hatalmas sötét hegek tűntek fel. Minden heg volt egy üstökös töredék hatásának eredménye, és a hegek egy része nagyobb volt, mint a holdunk. A csillagászok számára a világ minden tájáról egy állkapocscsökkentő látvány volt.

William Kurth, Iowa Egyetem

Ez a pár kép egy látványos ultraibolya aurora fénybemutatót mutat, amely a Saturn északi pólusánál 2013-ban fordul elő. A két kép mindössze 18 órányi távolságra került, de az aurorák fényességében és alakjában változik. Ezeket a képeket jobban megértettük, hogy jobban megértsük, mennyi hatása van a napszélnek az aurorákra.

A csillagászati ​​kollégáim által szerzett Hubble-fotókat úgy használtuk, hogy megfigyeljék az aurorákat, miközben a Cassini űrhajót használom, a Saturn körüli pályán, hogy megfigyelhessem a fényekkel kapcsolatos rádió kibocsátásokat. Meghatároztuk, hogy az aurorák fényereje korrelál a magasabb rádióintenzitásokkal.

Ezért használhatom a Cassini folyamatos rádiómegfigyeléseit, hogy elmondjam, hogy az aurorák aktívak-e, még akkor is, ha nem mindig látunk képeket. Ez nagy erőfeszítést jelentett, beleértve számos Cassini nyomozót és a föld alapú csillagászokat.

John Clarke, Boston Egyetem

Ez a Jupiter északi aurora messze ultraibolya képe a Hubble tudományos műszereinek képességeinek folyamatos javulását mutatja. Az űrtávcső képalkotó spektrográf (STIS) képei először mutatták be az aurorális kibocsátás teljes skáláját, amit most kezdtünk megérteni.

A korábbi Wide Field Planetary Camera 2 (WFPC2) kamera kimutatta, hogy a Jupiter aurorális kibocsátása a bolygón elfordult, nem pedig a nap irányába rögzítve, így a Jupiter nem viselkedett, mint a Föld.

Tudtuk, hogy a mágneses mező mentén az Io-ból áramló mega-amper áramokból származó aurora volt Jupiter felé, de nem voltunk biztosak abban, hogy ez a többi műhold esetében következne be. Míg sok Jupiter ultraibolya képe STIS-sel készült, szeretem ezt, mert világosan megmutatja a Jupiter holdjainak Io, Europa és Ganymede mágneses lábnyomai által okozott aurorális emissziókat, és az Io emissziója egyértelműen mutatja az aurorális függöny magasságát. Számomra háromdimenziós.

Fred Watson, ausztrál csillagászati ​​megfigyelőközpont

Nézze meg ezeket a képeket a Plútó törpe bolygóról, amely részletesen mutatja a Hubble képességeinek szélsőséges határát. Néhány nap múlva öreg kalap lesz, és senki sem fog bánni velük.

Miért? Mert május elején a New Horizons űrhajó elég közel lesz a Plutóhoz ahhoz, hogy kamerái jobban megismerhessék, mivel a hajó közel van a július 14-i találkozásához.

A 2000-es évek elejétől származó képsorozat azonban a bolygók tudósainak a legkorszerűbb ismereteit adta a mai napig. A középső képen kiemelkedő sárgás régió például fagyasztott szén-monoxid felesleggel rendelkezik. Miért ez nem ismert.

A Hubble-képek még figyelemre méltóbbak, mivel a Plútó csak 2/3 a saját holdunk átmérőjéből, de közel 13 000-szer távolabb.

Chris Tinney, Új-Dél-Wales-i Egyetem

Egyszer húztam feleségemet az irodámba, hogy büszkén mutassam meg neki az angol-ausztrál teleszkópon készült, (akkor) új és (ekkor) korszerű 8,192 x 8,192 képpontos képalkotóval készített képalkotó megfigyelések eredményeit. A képek annyira nagyok voltak, több A4-es lapon kellett kinyomtatni őket, majd össze kellett ragadniuk, hogy egy hatalmas fekete-fehér térképet hozzanak létre egy galaxis klaszteréről, amely egy teljes falat borított.

Megragadtam, amikor egy pillantást vetett, és azt mondta: „Úgy néz ki, mint a penész.”

Ami csak azt mutatja, hogy a legjobb tudomány nem mindig a legszebb.

A HST legnagyobb képének választása egy másik fekete-fehér kép, amely 2012-től is „penésznek” tűnik. De a kép szívében eltemetve látszólag jelentéktelen halvány pont. Ez azonban a barna törpe leghidegebb példájának megerősített észlelését jelenti, majd felfedezték. Egy objektum, amely kevesebb, mint 10 parsecs (32,6 fényév) távol van a naptól, kb. 350 Kelvin (77 Celsius fok) hőmérsékleten - hidegebb, mint egy csésze tea!

És napjainkig a naprendszerünkön kívül észlelt leghidegebb kompakt tárgyak egyike marad.

Lucas Macri, Texas A&M Egyetem

2004-ben részese voltam egy olyan csapatnak, amely a nemrégiben telepített Advanced Camera for Surveys (ACS) kamerát használja a Hubble-on, hogy megfigyelhessen egy közeli spirális galaxis lemezének egy kis területét (Messier 106) 12 külön alkalommal 45 napon belül. Ezek a megfigyelések lehetővé tették számunkra, hogy több mint 200 cefheid változót fedezhessünk fel, amelyek nagyon hasznosak a galaxisok távolságának mérésére, és végső soron meghatározzák az univerzum expanziós sebességét (a Hubble-konstansnak megfelelően nevezik).

Ez a módszer a cepheid fényességek megfelelő kalibrálását igényli, amelyet a Messier 106-ban lehet elvégezni, mivel ez a galaxis távolsága nagyon pontos és pontos becslés (24,8 millió fényév, 3%), vagyis a víz rádiómegfigyelése révén. felhők, amelyek a középső tömeges fekete lyuk körül keringenek (nem szerepelnek a képen).

Néhány évvel később egy másik projektben vettem részt, amely ezeket a megfigyeléseket első lépésként használta egy robusztus kozmikus távolságlétrán és meghatározta a Hubble állandó értékét 3% -os teljes bizonytalansággal.

Howard Bond, Pennsylvania Állami Egyetem

Az egyik olyan kép, amely leginkább izgatott volt, még akkor is, ha soha nem vált híressé, az első volt a fényes visszhang körül a furcsa robbanócsillag V838 Monocerotis körül. A kitörését 2002 januárjában fedezték fel, és a fény visszhangját körülbelül egy hónappal később fedezték fel, mindkettő kis földalapú távcsövekből.

Bár a robbanás fénye egyenesen a Földre halad, az oldalra is megy, tükrözi a közeli porokat, és később érkezik a Földre, előállítva a „visszhangot”.

Az űrhajósok 2002 márciusában szolgálták a Hubble-t, és telepítették az új fejlett kamerát a felmérésekhez (ACS). Áprilisban voltunk az elsők között, akik az ACS-t használják a tudományos megfigyelésekhez.

Mindig szerettem volna azt hinni, hogy a NASA valahogy tudta, hogy a V838 fénye már 20 000 fényévre érkezett hozzánk, és az ACS-t éppen időben telepítették! A kép még csak egy színben is csodálatos volt. A következő évtizedben sok további Hubble megfigyelést kaptunk a visszhangról, és ezek közül a leglátványosabbak, és nagyon híresek, de még mindig emlékszem, hogy megdöbbentem, amikor láttam ezt az elsőt.

Philip Kaaret, Iowa Egyetem

A galaxisok csillagokat alkotnak. A csillagok némelyike ​​véget vet a „normális” életüknek, amikor fekete lyukakba esnek, de új életet kezdnek, mint a nagy teljesítményű röntgensugárzók, amelyek gázzal táplálják a társcsillagot.

Ezt a Habble képet (piros) kaptam a Medusa galaxisból, hogy jobban megértsem a fekete lyuk röntgen binárisok és a csillagképződés közötti kapcsolatot. A Medusa feltűnő megjelenése azért merül fel, mert két galaxis ütközik - a „haj” egy másik galaxis maradványai, amelyeket a másik gravitációja elszakított. A képen kék a röntgensugarak, amelyek a Chandra röntgen-megfigyelőközponttal vannak ábrázolva. A kék pontok fekete lyuk binárisok.

A korábbi munka azt sugallta, hogy a röntgen binárisok száma egyszerűen arányos a sebességgel, amellyel a gazda galaxis csillagokat alkot. Ezek a képek a Medusa-ról lehetővé tették számunkra, hogy megmutassuk, hogy ugyanaz a kapcsolat is fennáll, még a galaktikus ütközések közepén is.

Mike Eracleous, Pennsylvania Állami Egyetem

Néhány Hubble Űrtávcsöves kép, amely nagy érdeklődést mutat számomra, megmutatja az interakciós és egyesítő galaxisokat, mint például az Antenna (NGC 4038 és NGC 4039), az egerek (NGC 4676), a Cartwheel galaxis (ESO 350-40) és sokan mások neve nélkül.

Ezek látványos példák a galaxisok evolúciójában gyakori erőszakos eseményekre. A képek kitűnő részleteket adnak arról, hogy mi folyik ezeken a kölcsönhatásokon: a galaxisok torzulása, a gázok irányítása a központok felé, és a csillagok kialakulása.

Ezeket a képeket nagyon hasznosnak találom, amikor a nyilvánosság számára megmagyarázom a saját kutatásom kontextusát, a gázt a szupermasszív fekete lyukak felhalmozódását az ilyen galaxisok központjában. Különösen szép és hasznos az a videó, amelyet Frank Summers az Űrtávcsövek Tudományos Intézetében (STScI) összeállított, bemutatva azt, amit megtanulunk az ilyen képek összehasonlításával a galaxis ütközések modelljeivel.

Michael Drinkwater, Queenslandi Egyetem

A legjobb számítógépes szimulációk azt mondják nekünk, hogy a galaxisok egymáshoz való ütközéssel és összeolvadással nőnek. Hasonlóképpen elméleteink azt mondják, hogy amikor két spirális galaxis ütközik, nagy elliptikus galaxist kell alkotniuk. De valójában látni, hogy ez megtörténik, egy másik történet!

Ez a gyönyörű Hubble-kép egy galaxis ütközést tapasztalt. Ez nem csak azt jelenti, hogy jóslataink jóak, de lehetővé teszi számunkra, hogy elkezdjük dolgozni a részleteket, mert most láthatjuk, mi történik.

Vannak tűzijátékok, amelyek új csillagképződményeket váltanak ki, amint a gázfelhők összeütköznek, és a spirálkarok felbomlásakor hatalmas torzulások következnek be. Hosszú utat kell tennünk, mielőtt teljesen megértjük, milyen nagy galaxisok alakulnak ki, de az ilyen képek az utat mutatják.

Roberto Soria, ICRAR-Curtin Egyetem

Ez a legmagasabb felbontású nézet egy olyan kollimált sugárhajtóműről, amelyet a Maxi-galaxis magjában lévő szupermasszív fekete lyuk táplál (a Virgo Cluster legnagyobb galaxisa, tőlünk 55 millió fényév).

A sugárhajtás a fekete lyukat körülvevő forró plazma régióból indul (bal felső sarokban), és láthatjuk, hogy az egész galaxison keresztül, 6000 fényévnyi távolságban folyik le. Ebben a lenyűgöző képben a sugárfény fehér / lila fényét a fénysebesség körülbelül 98% -át kitevő mágneses térvonalak körüli spiráláram képezi.

A fekete lyukak energiaköltségének megértése egy kihívást jelentő és lenyűgöző probléma az asztrofizikában. Amikor a gáz egy fekete lyukba esik, hatalmas mennyiségű energiát szabadít fel látható fény, röntgensugarak és elektronok és poszterek sugárzása formájában, amelyek majdnem a fénysebességgel haladnak. A Hubble segítségével mérhetjük a fekete lyuk méretét (ezer alkalommal nagyobb, mint a galaxisunk fekete fekete lyukja), a sugárzás energiáját és sebességét, valamint a mágneses tér struktúráját, amely összeszorítja azt.

Jane Charlton, Pennsylvania Állami Egyetem

Amikor 1998-ban elfogadtam a Hubble Űrtávcső javaslatomat, az életem egyik legnagyobb izgalma volt. Elképzelni, hogy számomra a teleszkóp megragadja Stephan's Quintet-et, egy lenyűgöző, kompakt galaxiscsoportot!

A következő milliárd év alatt Stephan Quintet galaxisai folytatódnak a fenséges táncukban, egymás gravitációs vonzereje alapján. Végül egyesülnek, megváltoztatják a formájukat, és végül egyre válnak.

Azóta több más kompakt galaxiscsoportot is megfigyeltünk a Hubble-szal, de Stephan's Quintet mindig különleges lesz, mert a gázát felszabadították a galaxisokból, és drámai intergalaktikus csillagképződésben világít. Milyen jó dolog, hogy életben maradjunk abban az időben, amikor megépíthetjük a Hubble-t, és elmélyíthetjük elméinket, hogy megpillanthassuk ezeknek a jeleknek a jelentését univerzumunkból. Köszönjük a hősöknek, akik Hubble-t készítettek és tartottak.

Geraint Lewis, Sydney-i Egyetem

Amikor 1990-ben elindult a Hubble, elkezdtem a Ph.D.-t. a gravitációs lencsék tanulmányozása, a tömegsugarak hatása a fénysugarak ösvényeire, amikor az univerzumon haladnak.

A Hubble képe a masszív galaxis klaszterről, az Abell 2218, éles fókuszba hozza ezt a gravitációs lencsét, és rávilágít arra, hogy a klaszterben jelenlévő sötét anyag tömeges mennyisége - ami a több száz galaxist összeköti - nagyban megnöveli a fényforrásokat többször is távoli.

Ahogy mélyen a képbe néz, ezek a nagyképű képek hosszú vékony csíkokként jelennek meg, a csecsemő galaxisok torzított nézetei, amelyeket általában lehetetlen felismerni.

Megállítja azt a gondolatot, hogy az ilyen gravitációs lencsék, amelyek természetes teleszkópként működnek, a láthatatlan anyag gravitációs vonalait használják, hogy felfedjék az univerzum csodálatos részleteit, amit általában nem láthatunk!

Rachel Webster, Melbourne-i Egyetem

A gravitációs lencse rendkívüli megnyilvánulása a tömegnek a világegyetemünkben lévő téridő alakjára gyakorolt ​​hatásának. Lényegében, ahol tömeg van, a tér ívelt, és így a távolságban, a tömegstruktúrákon túlmutató objektumok torzítják a képeiket.

Valamivel olyan, mint egy mirázs; valójában ez az a kifejezés, amellyel a franciák használják ezt a hatást. A Hubble Űrtávcső első napjaiban egy hatalmas galaxis klaszter lencseffektusairól kiderült egy kép: az apró háttér galaxisokat kinyújtották és torzították, de átfogták a klasztert, majdnem olyan, mint egy kézpár.

Megdöbbentem. Ez a teleszkóp rendkívüli felbontásának tisztelete volt, amely a Föld légköre fölött működött. A földről nézve ezeket a rendkívüli vékony galaktikus fényviszonyokat kioltották volna, és nem különböztették meg a háttérzajtól.

A harmadik év asztrofizikai osztálya megvizsgálta a Hubble 100 Top Shot-ját, és leginkább a gázfelhők rendkívüli, de igazi színeit lenyűgözte. Azonban nem tudok elhaladni egy olyan képet, amely a tömegnek az univerzumunk anyagára gyakorolt ​​hatását mutatja.

Kim-Vy Tran, Texas A&M

Az általános relativitással Einstein azt állította, hogy az anyag megváltoztatja a téridőt, és hajlíthatja a fényt. A lenyűgöző következmény az, hogy a világegyetem nagyon tömeges tárgyai a távoli galaxisok fényét megnövelik, lényegében kozmikus távcsövekké válnak.

A Hubble Űrtávcsővel mostanában ezt az erős képességet alkalmaztuk, hogy időben visszavessük az első galaxisokat.

Ez a Hubble kép olyan galaxisokat tartalmaz, amelyeknek elég tömege van ahhoz, hogy a távoli galaxisok fényét ragyogó ívekké lehessen hajlítani. Az első projektem, mint végzős hallgató volt a figyelemre méltó tárgyak tanulmányozása, és még ma is használom a Hubble-t a galaxisok kozmikus időben történő feltárására.

Alan Duffy, Swinburne Műszaki Egyetem

Az emberi szem számára az éjszakai égbolt ebben a képen teljesen üres. Egy apró rész, amely nem vastagabb, mint a karok hosszában tartott rizsszem. A Hubble Űrtávcső erre a régióra mutatott 12 teljes napra, így a fény megérintette a detektorokat, és lassan, egymás után megjelentek a galaxisok, amíg a teljes kép 10 000 galaxisot nem töltötte az egész világon.

A legtávolabbi apró piros pontok több tízmilliárd fényévnyire vannak, ami csak néhány százmillió évvel nyúlik vissza a Nagy Bumm után. Az egyetlen kép tudományos értéke óriási. Ez forradalmasította elméleteinket mind a korai galaxisok kialakulásának, mind a gyors növekedésnek. Univerzumunk története, valamint a galaxisok és -méretek gazdag változatossága egyetlen képben található.

Számomra, ami igazán teszi ezt a képet rendkívüli, az, hogy megpillantja a látható univerzumunk méretét. Olyan sok galaxis annyira kis területen azt jelenti, hogy 100 ezer millió galaxis van az egész éjszakai égbolton. Egy teljes galaxis minden Tejút csillagra!

James Bullock, Kalifornia Egyetem, Irvine

Ez az, amire Hubble szól. Az egyetlen, félelmetesen megjelenő nézet annyira felboríthatja az Univerzumunkat: távoli múltját, folyamatos összeszerelését, és még az alapvető fizikai törvényeket is, amelyek mindegyikét összekötik.

A galaxisok egy nyüzsgő klaszterének szívében keringünk. Azok a ragyogó fehér golyók óriási galaxisok, amelyek dominálják a klaszterközpontot. Nézd meg közelebbről, és látni fogod, hogy a fehér fény diffúz ropogásai lesznek belőlük! A klaszter úgy működik, mint egy gravitációs turmixgép, amely sok egyéni galaxist egy csillagcsillagba zuhan.

De maga a klaszter csak az első fejezet a kozmikus történetben, amit itt felfedünk. Nézze meg ezeket a halvány kék gyűrűket és íveket? Ezek a más galaxisok torzított képei, amelyek messze vannak a távolban.

A klaszter óriási gravitációja a körülötte lévő téridő lecsapódását okozza. Ahogy a távoli galaxisok fénye áthalad, furcsa alakzatokra kényszerül, mint egy eltorzított nagyító, ami torzítaná és ragyogná a halvány gyertyát. Az Einstein általános relativitásának megértése révén a Hubble gravitációs teleszkópként használja a klasztert, lehetővé téve számunkra, hogy minél messzebbre és gyengébbre lássunk, mint valaha. Túl messzire keressük a galaxisokat, mivel több mint 13 milliárd évvel ezelőtt!

Elméleti szakemberként szeretném megérteni a galaxisok teljes életciklusát - hogyan születnek (kis, kék, új csillagok), hogyan nőnek, és végül hogyan halnak meg (nagy, piros, elhalványul az ősi világ fényével). csillag). A Hubble lehetővé teszi számunkra, hogy összekapcsoljuk ezeket a lépéseket. A kép leggyengébb, legtávolabbi galaxisai olyan szörny galaxisok lettek, mint az előtérben fehérek. Egyetlen dicsőséges képen látjuk a távoli múltat ​​és a jelenet.

Ezt a cikket eredetileg a Tanya-hegy beszélgetésében szerepeltették Alan Duffy, Chris Tinney, Fred Watson, Geraint Lewis, Howard E Bond, James Bullock, Jane Charlton, John Clarke, Kim Vy Tran, Lucas Macri, Michael Drinkwater, Michael JI Brown, Mike Eracleous, Philip Kaaret, Rachel Webster, Roberto Soria és William Kurth. Olvassa el az eredeti cikket itt.