12 ikoniski attēli no Habla kosmiskā teleskopa

Savos orbītas darbības gados Habla kosmiskais teleskops ir parādījis pasaulei krāšņus kosmiskos brīnumus, sākot no skatiem planētu mūsu pašu Saules sistēmā līdz tālām planētām, zvaigznēm un galaktikām, ciktāl to spēj teleskops atklāt. Zinātnieki nepārtraukti izmanto šo orbītā esošo observatoriju, lai apskatītu objektus, kuru attālums ir no Saules sistēmas līdz observatorijas Visuma robežām.

Taustiņu atslēga: Habla kosmiskais teleskops

Mūsu saules sistēmas izpēte ar Habla kosmiskais teleskops piedāvā astronomiem iegūt skaidrus, asus tālās pasaules attēlus un novērot, kā tie laika gaitā mainās. Piemēram, observatorija ir uzņēmusi daudzus attēlus

Laiku pa laikam komētas parādās, kad riņķo ap Sauli. Habls bieži tiek izmantots, lai fotografētu un datus par šiem ledainajiem objektiem un daļiņu un putekļu mākoņiem, kas izplūst aiz tiem.

Šai komētai (ko sauc par Comet Siding Spring pēc observatorijas, kas tika izmantota tās atklāšanai) ir orbīta, kas to ved garām Marsam, pirms tā nonāk tuvu Saulei. Hablu izmantoja, lai iegūtu attēlus ar strūklām, kas izplešas no komētas, kad tā sasilda, tuvojoties mūsu zvaigznei.

Habla kosmiskais teleskops 2014. gada aprīlī svinēja 24 panākumu gadus ar infrasarkano staru dzimšanas vietas attēlu, kas atrodas apmēram 6400 gaismas gadu attālumā. Gāzes un putekļu mākonis attēlā ir daļa no lielāka mākoņa (miglājs), saukts par Pērtiķu galvas miglāju (astronomi to sauc par NGC 2174 vai Sharpless Sh2-252).

Masīvas jaundzimušās zvaigznes (labajā pusē) iedegas un miglojas miglājs. Tas izraisa gāzu mirdzumu un putekļu izstaro siltumu, kas ir redzams Habla infrasarkanajiem jutīgajiem instrumentiem.

Mācās zvaigžņu dzimšanas reģioni piemēram, šis un citi dod astronomiem labāku priekšstatu par to, kā laika gaitā attīstās zvaigznes un viņu dzimšanas vietas. Piena ceļā un citās teleskopā redzamās galaktikās ir daudz gāzes un putekļu mākoņu. Izpratne par procesiem, kas notiek visos no tiem, palīdz radīt noderīgus modeļus, kurus var izmantot, lai izprastu šādus mākoņus visā Visumā. Zvaigžņu dzimšanas process ir tāds, kas līdz modernu observatoriju, piemēram, Habla kosmiskais teleskops, Špicera kosmiskais teleskops, un jaunu uz zemes esošo observatoriju kolekciju, zinātnieki maz zināja par to. Mūsdienās viņi iesaistās zvaigžņu dzimšanas bērnistabās visā Piena ceļa galaktikā un ārpus tās.

Habls bieži skatījās uz Oriona miglājs daudzas reizes. Šis plašais mākoņu komplekss, kas atrodas aptuveni 1500 gaismas gadu attālumā, ir vēl viens iecienīts zvaigznīšu cienītāju vidū. Tas ir redzams ar neapbruņotu aci labos, tumšos debesīs un labi saskatāms ar binokli vai teleskopu.

Miglāja centrālais reģions ir vētraina zvaigžņu bērnistaba, kurā dzīvo 3000 dažādu izmēru un vecumu zvaigžņu. Habls to arī apskatīju iekšā infrasarkanais gaisma, kas atklāja daudzas zvaigznes, kuras vēl nekad nebija redzētas, jo tās bija paslēptas gāzes un putekļu mākoņos.

Visa Orion zvaigžņu veidošanās vēsture ir atrodama šajā vienā redzeslaukā: loki, lāseņi, statņi un putekļu gredzeni, kas atgādina cigāra dūmus, stāsta visu daļu. Zvaigžņu vējš no jaunām zvaigznēm saduras ar apkārtējo miglāju. Daži mazi mākoņi ir zvaigznes, un ap tām veidojas planētu sistēmas. Karstas jaunas zvaigznes ir jonizējošs Mākoņi (ar enerģiju) ar ultravioleto gaismu, un to zvaigžņu vējš pūš prom. Daži mākoņa pīlāri miglājā, iespējams, slēpj prostatorus un citus jaunus zvaigžņu objektus. Arī šeit ir desmitiem brūno punduru. Tie ir pārāk karsti objekti, lai būtu planētas, bet pārāk forši, lai būtu zvaigznes.

Astronomiem ir aizdomas, ka mūsu saule ir dzimusi gāzes un putekļu mākonī, kas līdzīgs šim apmēram pirms 4,5 miljardiem gadu. Tātad savā ziņā, kad mēs skatāmies uz Oriona miglāju, mēs skatāmies uz mūsu zvaigznes mazuļa attēliem.

1995. gadā Habla kosmiskais teleskops zinātnieki izlaida vienu no populārākajiem attēliem, kas jebkad izveidoti observatorijā. “Radīšanas pīlāri"aizķēra cilvēku iztēli, jo tas sniedza tuvplānu ar aizraujošām iezīmēm zvaigžņu dzimšanas reģionā.

Šī baismīgā, tumšā struktūra ir viens no attēla balstiem. Tā ir atdzesētas molekulāras ūdeņraža gāzes kolonna (divi ūdeņraža atomi katrā molekulā), kas sajaukta ar putekļiem - reģionu, kuru astronomi uzskata par iespējamu vietu zvaigznēm. Pirkstam līdzīgu izvirzījumu iekšpusē ir iestrādātas tikko veidojas zvaigznes, kas stiepjas no miglāja augšdaļas. Katrs "pirksta gals" ir nedaudz lielāks nekā mūsu pašu Saules sistēma.

Šis statnis lēnām noārdās, iznīcinot ultravioletā gaisma. Kad tas pazūd, mākoņos iestrādātas mazas īpaši blīvas gāzes globusi tiek atklāti. Tās ir "EGG" - saīsinājums no "gāzveida globulu iztvaikošanas". Vismaz dažās EGG veidojas embrionālās zvaigznes. Tās var arī nebūt, lai kļūtu par pilntiesīgām zvaigznēm. Tas ir tāpēc, ka EGG pārstāj augt, ja tuvumā esošās zvaigznes apēda mākoni. Tas aizkavē gāzes piegādi jaundzimušajiem.

Daži pirmsstarti kļūst pietiekami masīvi, lai sāktu ūdeņraža sadedzināšanas procesu, kas darbina zvaigznes. Šīs zvaigžņu EGGS ir pietiekami atrastas sadaļā "Ērgļa miglājs"(saukts arī par M16), netālu esošs zvaigžņu veidošanās reģions, kas atrodas apmēram 6500 gaismas gadu attālumā Serpens zvaigznājā.

Gredzena miglājs ir ilgu laiku iecienīts astronomu amatieru vidū. Bet, kad Habla kosmiskais teleskops apskatīja šo mirstošās zvaigznes paplašinošo gāzes un putekļu mākoni, tas mums deva pilnīgi jaunu 3D skatu. Jo tas planētu miglājs ir noliekts Zemes virzienā, Habla attēli ļauj mums to aplūkot. Zilā struktūra attēlā nāk no kvēlojoša apvalka hēlija gāze, un zilais-izliektais baltais punkts centrā ir mirstošā zvaigzne, kas silda gāzi un liek tai mirdzēt. Gredzena miglājs sākotnēji bija vairākas reizes masīvāks nekā Saule, un tā nāves gājieni ir ļoti līdzīgi ko mūsu saule izies cauri sākot ar dažiem miljardiem gadu.

Tālāk atrodas blīvi gāzes tumši mezgli un daži putekļi, kas veidojas, izplešoties karstajai gāzei, kuru iestūma vēsā gāzē, kuru iepriekš izmetusi nolemtā zvaigzne. Gāzes ķemmītes tika izmestas, kad zvaigzne tikko sāka nāves procesu. Visu šo gāzi centrālā zvaigzne izraidīja pirms apmēram 4000 gadiem.

Miglājs paplašinās vairāk nekā 43 000 jūdzes stundā, taču Habla dati parādīja, ka centrs virzās ātrāk nekā galvenā gredzena izplešanās. Gredzena miglājs turpinās paplašināties vēl 10 000 gadus, kas ir īss posms zvaigznes mūžs. Miglājs kļūs gaišāks un gaišāks, līdz tas izkliedēsies starpzvaigžņu vidē.

Kad Habla kosmiskais teleskops atdeva šo planētu miglājs NGC 6543, kas pazīstams arī kā Kaķa acs miglājs, daudzi cilvēki pamanīja, ka tas izskatās satraucoši kā Gredzenu pavēlnieka filmu “Saurona acs”. Tāpat kā Sauron, kaķa acs miglājs ir sarežģīts. Astronomi zina, ka tas ir pēdējais mirušās zvaigznes, kas līdzinās mūsu Saulei, gājiens izmeta ārējo atmosfēru un uzbriest, lai kļūtu par sarkano milzi. Tas, kas bija palicis no zvaigznes, saruka, lai kļūtu par baltu punduri, kurš paliek aiz apkārtējo mākoņu izgaismošanas.

Šajā Habla attēlā ir parādīti 11 koncentriski materiāla gredzeni, gāzes apvalki, kas pūš prom no zvaigznes. Katrs no tiem faktiski ir sfērisks burbulis, kas ir redzams augšpusē.

Apmēram ik pēc 1500 gadiem kaķa acs miglājs izmeta materiāla masu, veidojot gredzenus, kas sader kopā kā ligzdojošās lelles. Astronomiem ir vairākas idejas par notikušo, kas izraisa šīs "pulsācijas". Magnētiskās aktivitātes cikli, kas nedaudz līdzinās Saules cikliem sauļošanās cikls būtu varējis viņus izslēgt, vai arī viena vai vairāku zvaigžņu pavadoņu darbība, kas riņķo ap mirstošo zvaigzni, varēja satraukt lietas. Dažas alternatīvas teorijas ietver to, ka pati zvaigzne pulsē vai materiāls tika izmests gludi, bet kaut kas izraisīja viļņus gāzes un putekļu mākoņos, kad tie attālinājās.

Lai gan Habls vairākas reizes ir novērojis šo aizraujošo objektu, lai uztvertu kustības laika secību mākoņi, būs nepieciešami vēl daudzi novērojumi, pirms astronomi pilnībā sapratīs, kas notiek Kaķa acī Miglājs.

Zvaigznes ceļo pa Visumu daudzās konfigurācijās. Saule pārvietojas pa Piena ceļa galaktika kā vientuļnieks. Tuvākā zvaigžņu sistēma Alfa Kentauri Sistēmā ir trīs zvaigznes: Alpha Centauri AB (kas ir binārs pāris) un Proxima Centauri, vientuļnieks, kas mums ir vistuvāk zvaigzne. Tas atrodas 4,1 gaismas gadu attālumā. Citas zvaigznes dzīvo atklātās kopās vai kustīgās asociācijās. Vēl citi eksistē globālos kopās, milzu kolekcijas, kurās ir tūkstošiem zvaigžņu, atrodas nelielā kosmosa reģionā.

Tas ir Habla kosmiskais teleskops skats uz globālās kopas M13 sirdi. Tas atrodas apmēram 25 000 gaismas gadu attālumā, un visā klasterī ir vairāk nekā 100 000 zvaigžņu, kas iesaiņotas reģionā, kurā ir 150 gaismas gadi. Astronomi izmantoja Hablu, lai apskatītu šīs kopas centrālo reģionu, lai uzzinātu vairāk par tur esošo zvaigžņu veidiem un to, kā tās mijiedarbojas savā starpā. Šajos pārpildītajos apstākļos dažas zvaigznes ieslīd viena otrai. Rezultāts ir "zila straggler" zvaigzne. Ir arī ļoti sarkanīgi izskata zvaigznes, kas ir seni sarkanie milži. Zili baltas zvaigznes ir karstas un masīvas.

Astronomi ir īpaši ieinteresēti izpētīt tādus globāļus kā Alfa Kentauri, jo tie satur dažas no visvecākajām zvaigznēm Visumā. Daudzi izveidojās krietni pirms Piena ceļa galaktikas, un viņi var mums pastāstīt vairāk par galaktikas vēsturi.

Plejadžu zvaigžņu puduris, ko bieži dēvē par “Septiņām māsām”, “Mātes vistu un viņas cāļiem” vai “Septiņi kamieļi”, ir viens no debesīs visiecienītākajiem objektiem, kas staro ar zvaigznēm. Novērotāji var pamanīt šo diezgan mazo atvērto kopu ar neapbruņotu aci vai ļoti viegli caur teleskopu.

Kopā ir vairāk nekā tūkstoš zvaigžņu, un lielākā daļa ir salīdzinoši jauna (apmēram 100 miljoni gadu veca) un daudzas ir vairākas reizes lielākas par Saules masu. Salīdzinājumam - mūsu Saule ir aptuveni 4,5 miljardus gadu veca un ir vidējās masas.

Astronomi domā, ka plejādes veidojas gāzu un putekļu mākonī, kas līdzīgs Oriona miglājs. Klasteris, iespējams, pastāvēs vēl 250 miljonus gadu, pirms tā zvaigznes sāks klīst viens no otra, ceļojot pa galaktiku.

Habla kosmiskais teleskops Plejadu novērošana palīdzēja atrisināt noslēpumu, kas zinātniekiem ļāva uzminēt gandrīz desmit gadus: cik tālu ir šī kopiņa? Agrākie astronomi, kas pētīja kopu, lēsa, ka tas ir aptuveni 400-500 gaismas gadi prom. Bet 1997. gadā Hipparcos satelīts izmērīja savu attālumu aptuveni 385 gaismas gadu attālumā. Citiem mērījumiem un aprēķiniem bija atšķirīgi attālumi, un tāpēc astronomi jautājuma risināšanai izmantoja Hablu. Tās mērījumi parādīja, ka klasteris, visticamāk, atrodas aptuveni 440 gaismas gadu attālumā. Šis ir svarīgs precīzi izmērāms attālums, jo tas var palīdzēt astronomiem izveidot "attāluma kāpnes", izmantojot mērījumus līdz tuvumā esošajiem objektiem.

Vēl viens iecienīts zvaigzne, Krabju miglājs nav redzams ar neapbruņotu aci, un tam ir nepieciešams labas kvalitātes teleskops. Tas, ko mēs redzam šajā Habla fotogrāfijā, ir masīvas zvaigznes paliekas, kas uzsprāga supernovas sprādzienā, kas pirmo reizi tika novērots uz Zemes gadā. 1054 A. D. Daži cilvēki atzīmēja parādīšanos mūsu debesīs - ķīnieši, indiāņi un japāņi, taču ir ievērojami daži citi ieraksti par tā.

Krabju miglājs atrodas apmēram 6500 gaismas gadi no Zemes. Zvaigzne, kas to uzpūta un izveidoja, bija daudz reizes masīvāka nekā Saule. Kas atpaliek, ir paplašinājies gāzes un putekļu mākonis, un a neitronu zvaigzne, kas ir sasmalcināts, ārkārtīgi blīvs bijušās zvaigznes kodols.

Krāsas šajā Habla kosmiskais teleskops Krabju miglas attēls norāda dažādus elementus, kas tika izraidīti sprādziena laikā. Zilais pavediens miglāja ārējā daļā apzīmē neitrālu skābekli, zaļš ir atsevišķi jonizēts sērs un sarkans norāda divkārt jonizētu skābekli.

Oranžie pavedieni ir saplēstas zvaigznes paliekas un galvenokārt sastāv no ūdeņraža. Miglāja centrā iestiprinātā ātri griešanās neitronu zvaigzne ir dinamo, kas darbina miglāja baismīgo iekšējo zilgano mirdzumu. Zilā gaisma nāk no elektroniem, kas no neitronu zvaigznes virmo gandrīz ar gaismas ātrumu ap magnētiskā lauka līnijām. Līdzīgi kā bāka, neitronu zvaigzne izstaro divkāršus starojuma starus, kas neitronu zvaigznes rotācijas dēļ parādās 30 reizes sekundē.

Dažreiz objekta Habla attēls izskatās kā abstraktas mākslas darbs. Tas tā ir gadījumā ar šo skatu uz supernovas paliekām, kuras nosaukums ir N 63A. Tas slēpjas Liels Magellanic Cloud, kas ir Piena Ceļa kaimiņu galaktika un atrodas aptuveni 160 000 gaismas gadu attālumā.

Šī supernovas palieka atrodas zvaigžņu veidošanās reģionā, un zvaigzne, kas uzpūta, lai izveidotu šo abstrakto debess redzējumu, bija ārkārtīgi masīva. Šādas zvaigznes ļoti ātri iziet cauri savai kodoldegvielai un eksplodē supernovas dažus desmitus vai simtus miljonus gadu pēc to veidošanās. Tas bija 50 reizes lielāks par Saules masu, un visa īsā mūža laikā spēcīgais zvaigžņu vējš pūta uz kosmosu, radot “burbuli” starpzvaigžņu gāzē un putekļos, kas apņēma zvaigzni.

Visbeidzot, paplašinošie, ātri kustīgie šoka viļņi un gruži no šīs supernovas saduras ar tuvējo gāzes un putekļu mākoni. Kad tas notiks, tas ļoti labi varētu izraisīt jaunu zvaigžņu un planētu veidošanās kārtu mākonī.

Astronomi ir izmantojuši Habla kosmiskais teleskops izpētīt šo supernovas palieku, izmantojot Rentgena teleskopi un radioteleskopi, lai kartētu izplešanās gāzes un gāzes burbuli, kas ap sprādziena vietu.

Viens no Habla kosmiskais teleskops 'Tās uzdevumi ir piegādāt attēlus un datus par Visuma tāliem objektiem. Tas nozīmē, ka tas ir nosūtījis atpakaļ datus, kas ir pamatā daudziem krāšņiem galaktiku attēliem, šīs masīvās zvaigžņu pilsētas atrodas lielos attālumos no mums.

Šīs trīs galaktikas, kuras sauc par Arp 274, šķiet daļēji pārklājas, lai gan patiesībā tās var atrasties nedaudz atšķirīgos attālumos. Divas no tām ir spirālveida galaktikas, un trešajam (pa kreisi) ir ļoti kompakta struktūra, bet, šķiet, ir reģioni, kur veidojas zvaigznes (zilā un sarkanā zona) un kas izskatās kā vestiģiālās spirāles.

Šīs trīs galaktikas atrodas apmēram 400 miljonu gaismas gadu attālumā no mums galaktiku klasterī, ko sauc par Jaunavu klasteru, kur divas spirāles veido jaunas zvaigznes visā to spirālveida daļā (zilie mezgli). Galaktikai pa vidu, šķiet, ir josla caur tās centrālo laukumu.

Galaktikas ir izplatītas visā Visumā kopās un superklasteros, un visattālākie astronomi ir atraduši vairāk nekā 13,1 miljardu gaismas gadu attālumā. Viņi mums parādās tā, it kā viņi būtu izskatījušies, kad Visums bija ļoti jauns.

Viens no Habla aizraujošākajiem atklājumiem bija tas, ka Visums sastāv no galaktikas cik mēs redzam. Galaktiku daudzveidība svārstās no pazīstamajām spirālveida formām (piemēram, mūsu Piena ceļš) līdz neregulāras formas gaismas mākoņiem (piemēram, Magelanas mākoņi). Tie bija izvietoti lielākās struktūrās, piemēram, klasteri un superklasteri.

Lielākā daļa Habla attēla galaktiku atrodas apmēram 5 miljardos euro gaismas gadu attālumā, bet daži no tiem atrodas daudz tālāk un attēlo laikus, kad Visums bija daudz jaunāks. Habla Visuma šķērsgriezumā ir arī izkropļoti galaktiku attēli ļoti tālā fonā.

Attēls izskatās izkropļots, pateicoties procesam, ko sauc par gravitācijas objektīvu - ārkārtīgi vērtīgu astronomijas paņēmienu ļoti tālu objektu izpētei. Šo objektīvu izraisa telpas-laika kontinuuma lieces, ko masīvas galaktikas, kas atrodas tuvu mūsu redzes līnijai, uz attālākiem objektiem. Gaisma, kas no attālākiem objektiem pārvietojas caur gravitācijas objektīvu, ir "saliekta", kas rada izkropļotu objektu attēlu. Astronomi var apkopot vērtīgu informāciju par tām tālākajām galaktikām, lai uzzinātu par apstākļiem Visumā agrāk.

Viena no šeit redzamajām objektīvu sistēmām attēla centrā parādās kā maza cilpa. Tajā ir redzamas divas priekšplāna galaktikas, kas izkropļo un pastiprina tālā kvazāra gaismu. Gaisma no šī spožā matērijas diska, kas šobrīd iekrīt melnajā caurumā, prasa, lai mūs sasniegtu deviņi miljardi gadu - divas trešdaļas no Visuma vecuma.

• Gārners, Robs. “Habla zinātne un atklājumi.” NASA, NASA, 14. septembris 2017, www.nasa.gov/content/goddard/hubble-s-discoveryies.
• "Mājas." STScI, www.stsci.edu/.
• “Habla vietne - ārpus parastās... ārpus šīs pasaules.” Habla vietne - teleskops - Habla pamati - par Edvīnu Hablu, hubblesite.org/.