Посмотрите на самые красивые снимки «Хаббла». Что увидел телескоп за 30 лет?
В этом году космическому телескопу «Хаббл» исполнилось 30 лет. В честь юбилея НАСА только выпустило десятки недавно обработанных снимков телескопа, на которых изображены 30 ослепительных галактик, сверкающих звездных скоплений и туманности. А мы рассказываем как и зачем появился «Хаббл», какие открытия он совершил и как его снимки повлияли на всех нас.
Космический телескоп «Хаббл» изменил наше понимание Вселенной, а её вид с орбиты, вызвал поток космических открытий, навсегда изменивших астрономию. От исследований темной материи до поисков определения возраста Вселенной — «Хаббл» помог ответить на некоторые из самых важных астрономических вопросов нашего времени и раскрыл загадки, о существовании которых мы даже не подозревали. На протяжении всей истории человечество никогда не смотрело на Вселенную с большей ясностью и сосредоточенностью.
Зачем отправлять телескоп в космос?
«Хаббл» был разработан как обсерватория общего назначения, предназначенная для исследования Вселенной в видимом, ультрафиолетовом и инфракрасном диапазонах волн. На сегодняшний день телескоп изучил более 40 000 космических объектов, предоставив виды, которые астрономы не смогли запечатлеть с Земли.
Помимо того, что земная атмосфера полностью блокирует свет определенных длин волн, она состоит из движущихся воздушных карманов, которые вызывают мерцающие звезды на ночном небе. Это движение размывает изображения, снятые телескопами на земле. «Хаббл» был выведен на орбиту над атмосферой, чтобы избежать этих эффектов.
Хотя зеркало «Хаббла» намного меньше, чем в крупнейших наземных обсерваториях, уникальное положение телескопа над атмосферой Земли придает ему невероятную четкость. Когда телескоп вращается вокруг Земли, его зеркало собирает свет из космоса, собирая изображения и данные. Для некоторых из самых глубоких изображений «Хаббла» телескоп несколько дней смотрел в одну и ту же точку неба, пытаясь уловить как можно больше тусклого свечения далекой Вселенной.
Космические открытия
Когда был запущен телескоп «Хаббл», было известно, что возраст Вселенной составлял 10-20 млрд лет. Изучив определенный класс звезд, который можно использовать для определения расстояния, «Хаббл» смог помочь сузить эту широкую цифру до примерно 13,8 млрд лет, числа, которое теперь используется для понимания временной шкалы и развития звезд, галактик и многого другого.
«Хаббл» обнаружил сверхмассивные черные дыры, скрывающиеся в сердцах галактик, и помог нанести на карту присутствие неуловимой темной материи вокруг скоплений галактик. Но одним из самых странных открытий стало открытие того, что расширение Вселенной ускоряется из-за присутствия все еще неопознанной и ранее неизвестной «темной энергии». Благодаря своей способности доставлять на Землю первозданные изображения Вселенной, «Хаббл» часто показывал человечеству, сколько ему еще предстоит узнать о космосе.
Машина времени «Хаббла»
Космос настолько огромен, что даже свету требуется немало времени, чтобы путешествовать по огромному пространству между объектами. Свету Луны Земли требуется около 1,3 световых секунд, чтобы достичь нас, поэтому, когда мы смотрим на Луну в небе, мы видим ее такой, какой она появилась 1,3 секунды назад.
Свет самых далеких космических объектов начал путешествовать в космосе миллиарды лет назад. Когда он наконец прибывает в наш уголок вселенной, он показывает нам вселенную такой, какой она была в далеком прошлом. Улавливая слабый свет ранней Вселенной, «Хаббл» может видеть галактики такими, какими они были миллиарды лет назад, показывая нам, как они развивались и эволюционировали с течением времени.
Мы не можем наблюдать, как меняются галактики или звезды — они развиваются во времени миллиарды лет. Но, рассматривая их на разных этапах своего существования, «Хаббл» помог продемонстрировать, как галактики изменяются и растут в результате взаимодействий и столкновений. Он дал нам снимки звезд на разных этапах звездной жизни и показал, как они сливаются и воспламеняются в облаках газа и пыли, выдыхают внешние слои в виде туманностей и взрываются как сверхновые.
Планеты Солнечной системы
«Хаббл» использовался для исследования всего: от погоды на планетах в нашей солнечной системе до рождения планет вокруг других звезд. Он исследовал состав атмосфер этих внесолнечных планет или экзопланет и, возможно, получил одно из первых изображений такой планеты в видимом свете.
«Хаббл» стал важным свидетелем событий в нашей солнечной системе — он наблюдал столкновения комет и астероидов с Юпитером, штормы и полярные сияния на соседних планетах, распадающиеся астероиды и проходящие мимо кометы. Наш космический «задний двор» по-прежнему преподносит много сюрпризов: «Хаббл» первым обнаружил кольца и луны вокруг Урана и луны вокруг Плутона. Благодаря «Хабблу» мы намного лучше понимаем, как на самом деле выглядит наша Солнечная система и как она работает.
Как открытия «Хаббла» повлияли на человечество?
В 1609 году наблюдения итальянского ученого Галилео Галилея окончательно показали, что существуют небесные тела (луны Юпитера), которые не вращаются вокруг Земли. Это революционное открытие навсегда изменившую наше представление о Вселенной с центром в центре Земли.
Новая революция в астрономии
Почти четыре столетия спустя запуск космического телескопа НАСА «Хаббл» на борту космического корабля «Дискавери» в 1990 году положил начало новой революции в астрономии. Созданный в результате партнерства космической программы США и Европейского космического агентства, «Хаббл» вращается на высоте 547 км над поверхностью Земли. Эта выгодная точка позволяет «Хабблу» наблюдать за астрономическими объектами и явлениями более последовательно и с большей детализацией, чем это обычно возможно с наземных обсерваторий. За 30 лет наблюдения «Хаббла» сыграли ключевую роль в обнаружении и характеристике таинственной темной энергии, которая кажется, пронизывает все пространство во Вселенной. Подобные результаты изменили наше фундаментальное понимание космоса.
Все коммуникации с «Хабблом» происходят в Операционной комнате Миссии, где инженеры передают еженедельные планы наблюдений, следят за состоянием и безопасностью «Хаббла» и устраняют любые возникающие аномалии.
Влияние на научное сообщество
На протяжении третьего десятилетия эксплуатации «Хаббл» по-прежнему чрезвычайно продуктивен. Орбитальный телескоп провел более миллиона наблюдений и предоставил данные, которые астрономы использовали для написания более 17 000 рецензируемых научных публикаций по широкому кругу тем — от формирования планет до гигантских черных дыр. Эти документы упоминались в других публикациях примерно 900 000 раз, и это общее количество увеличивается в среднем на 150 в день. В каждый нынешний учебник по астрономии включены материалы обсерватории. Сегодняшние студенты колледжей не знали в своей жизни того времени, когда астрономы не делали активных открытий с помощью данных «Хаббла».
Открытия «Хаббла» и памятные фотографии также возродили интерес публики к астрономии. Наряду с изображениями телескопа и астронавтов, которые запускали и обслуживали его во время шести миссий космических челноков, некоторые памятные научные изображения стали культурными иконами. Они регулярно появляются на обложках книг, музыкальных альбомах, одежде, телешоу, фильмах и даже на церковных витражах.
Одно из самых известных изображений телескопа «Хаббл» — это часть туманности Орла (M16). Названный «Столпы творения», он показывает три огромных столба холодного газа, освещенных светом скопления молодых звезд с сильными звездными ветрами, расположенных вне поля зрения выше. В кончиках пальцевидных выступов наверху колонн заключены плотные газообразные глобулы, внутри которых рождаются звезды. Высота самой большой из трех колонн составляет около четырех световых лет.
Фото: NASA / ESA / STScI / Государственный университет Аризоны
Наука будущего
Благодаря уникальной конструкции, которая позволяла обслуживать его на орбите астронавтами, «Хаббл» периодически ремонтировался и обновлялся с использованием передовых инструментов. Сейчас, на пике своих возможностей, «Хаббл» продолжает расширять границы наших космических знаний. С историей беспрецедентных открытий за этим стоит еще больше тайн, которые предстоит разгадать, и еще впереди нас ждут новые откровения — каждое из которых немного больше открывает нам глаза на чудеса, существующие в ближних и дальних уголках Вселенной, принесенные нам телескоп, позволяющий увидеть человечество за пределами Земли.
Подарок к тридцатилетию «Хаббла»
Недавно НАСА выпустило десятки недавно обработанных снимков телескопа «Хаббла», на которых изображены 30 ослепительных галактик, сверкающие звездные скопления и эфирные туманности. Примечательно, что эти 30 небесных объектов видны в телескопы на заднем дворе. Некоторые из них также можно увидеть в бинокль или даже невооруженным глазом. Но, разумеется, «Хабблу» видно их гораздо лучше.
На этом снимке телескопа запечатлено шаровое звездное скопление Колдуэлл 78 (или NGC 6541) примерно в 22 000 световых лет от Земли. Скопление достаточно яркое, чтобы астрономы на заднем дворе в Южном полушарии могли легко заметить его в бинокль.
Источники: НАСА, Европейское космическое агентство и Дж. Пиотто (Университет Падуи); Обработка: Глэдис Кобер
Все эти небесные объекты принадлежат коллекции, известной астрономам-любителям как каталог Колдуэлла. Каталог, составленный британским астрономом-любителем и научным коммуникатором сэром Патриком Колдуэлл-Муром, был опубликован журналом Sky & Telescope 25 лет назад, в декабре 1995 года. Он был вдохновлен каталогом Мессье, собранный французским охотником за кометами Шарлем Мессье, который включает 110 относительно ярких, но нечетких объектов в небе Северного полушария, которые можно случайно принять за кометы. В каталоге Колдуэлла выделено 109 галактик, звездных скоплений и туманностей, которые не включены в каталог Мессье, но также достаточно яркие, чтобы их могли увидеть астрономы-любители. Кроме того, объекты Колдуэлла разделены между небесами северного и южного полушария, обеспечивая интересные цели для астрономов-любителей по всему миру.
Сегодня у «Хаббла» есть две основные камеры для съемки космоса. Названные Advanced Camera for Surveys (ACS) и Wide Field Camera 3 (WFC3), они работают вместе, чтобы обеспечить превосходное изображение широкого поля в широком диапазоне длин волн. Наблюдения телескопа в видимом свете позволяют нам видеть космические объекты в тех длинах волн света, которые мы видим собственными глазами, но с гораздо большим уровнем детализации. Инфракрасные наблюдения расширяют наше зрение, обнаруживая свет с меньшей энергией, чем могут видеть наши глаза, и заглядывая сквозь пелену пыли, чтобы отобразить некоторые из самых слабых и далеких объектов, которые когда-либо были обнаружены. Ультрафиолетовое зрение «Хаббла» расширяет обзор в противоположном направлении, открывая окно в развивающуюся Вселенную и позволяя нам увидеть некоторые из наиболее жестоких событий в космосе.
В то время как «Хаббл» предоставляет изображения с мельчайшими деталями, объекты Колдуэлла можно наблюдать с помощью скромных наземных телескопов, хотя некоторые из них представляют собой более сложные цели, чем другие. В каталоге есть много объектов глубокого космоса, достаточно ярких, чтобы их можно было увидеть в бинокль, и некоторых, которые видны невооруженным глазом. Независимо от инструмента наблюдения, объекты Колдуэлл богаты историей, полны науки и интересны для наблюдения.
Эта недавно выпущенная коллекция из более чем 50 изображений «Хаббла» включает 30 объектов в каталоге Колдуэлла. Эти изображения были получены «Хабблом» на протяжении всей его карьеры и использовались для научных исследований или инженерных испытаний, но НАСА не полностью обработало изображения для публичного выпуска до сих пор.
Используйте ссылку, чтобы просматривать объекты каталога «Хаббла» Колдуэлл на карте.
Редакция «Хайтека» выбрала самые впечатляющие снимки из последних опубликованных.
Источник
Космический телескоп Хаббл изменил наше понимание Вселенной
Космический телескоп Хаббл изменил наше понимание Вселенной, его вид с орбиты вызвал поток космических открытий, навсегда изменивших астрономию. От открытия темной энергии до поисков определения возраста Вселенной, Хаббл помог ответить на некоторые из самых неотложных астрономических вопросов нашего времени и выявил еще более странные явления, открыв нам глаза на величие и тайну космоса.
Дубликаты не найдены
Исследователи космоса
8.4K постов 37.4K подписчика
Правила сообщества
Какие тут могут быть правила, кроме правил установленных самим пикабу 🙂
Так где инопланетяне? Заждался я их
Наша солнечная система одна из первых в галактике появилась. Если и есть жизнь во вселенной, то она на уровне первичного бульона или до него. А если уже есть или была разумная форма жизни, то она до нас никогда не доберется из-за расстояния или уже вымерли давно. Да и мы, если будем покорять галактику, тоже никого не встретим. Встретим, максимум, мертвые цивилизации которые сгинули очень давно, а до появления новых ещё сотни миллионов лет и они не дождутся уже нас. Как то так.
Видео я могу и в ютубе найти, делаешь пост делай текстовую версию
Как раскрашивают черно-белые картинки Космоса
В посте про неполадки телескопа Хаббла прочитал про фотошоп космических снимков, и что вообще всё это обман. И вспомнил, что у меня есть быстрый пример. 🙂
Ничего нового любители астрофотографии, просто фотографии, да и люди, которые с физикой на ты, не откроют. Просто покажу что снял, и как сильно это обработал.
Ниже моя фотография Туманности Киля (NGC 3372), сделанная на монохромную (черно-белую) камеру:
Туманность Эты Киля — эмиссионная туманность (область ионизированного водорода) в созвездии Киль. Приблизительные угловые размеры — 2,0°×2,0°, то есть примерно в 4 раза больше, чем угловой диаметр Солнца и полной Луны. Туманность Киля была открыта Николя Луи де Лакайлем, французским астрономом, в 1751-52 годах с мыса Доброй Надежды. Находится на расстоянии от 6500 до 10 000 световых лет от Земли.
Для начала быстрый ответ на вопрос — зачем снимать на черно-белую камеру? Тут всё просто.Потому что у монохромной камеры гораздо выше чувствительность и проницаемость, и меньше «шумность», мы можем получить гораздо больше сигнала, чем снимая на цветную камеру и ещё по ряду причин профессиональные астрономы (и продвинутые любители) используют именно их.
Чтобы снимать цветные фотографии черно-белой камерой, используются фильтры, которые по очереди блокируют все спектры, кроме, например одного. Для упрощения, возмём популярную палитру RGB. Каждый из фильтров будет пропускать только свой спектр, и блокировать остальные.
Например, для начала мы просто снимем этот объект с фильтром UV/IR cut, который отсеет весь невидимый спектр (ИК и УФ) и равномерно пропустит видимый:
И у нас получится насыщенная, но черно-белая фотография:
Здесь нет никакой информации о цвете, но мы знаем что все видимые цвета здесь пропущены равномерно, и мы назовём этот канал яркостным (L), то есть мы тупо набрали побольше сигнала, на который в последствии наложим цвет.
После этого, мы снимаем на эту же монохромную камеру в диапазоне, например G. То есть пропускаем только зеленый цвет. Фотография будет по прежнему черно-белой, но мы её сохраним под названием, например, «зеленый цвет» и запомним, что фильтр пропустил только зеленый спектр, вот так:
И вот что у меня получилось:
Мда, зеленного тут не много. Зато много будет красного, ведь туманность водородная!
Красным в космосе светится водород — самый популярный элемент во Вселенной, но не сам по себе светится, а после ионизации его атомов ультрафиолетом от очень горячих звёзд. В общем не вдаваясь в подробности, если на фотографии космического объекта вы наблюдаете красный цвет, как, например, на моей первой фотографии, значит это ионизированный водород.
В общем-то на фотографии ниже как раз очень хорошо и проявились области водорода. Это был красный фильтр:
И отснимем последний, голубой спектр:
Фото с зеленым и голубым фильтром кажутся похожими, просто потому что в именно в этой туманности очень мало и того и другого (преобладает водород), но на самом деле они проявили разные области, потому что пропустили разный спектр. Если смотреть не на яркие области, где всегда много сигнала, а на перефирию, это хорошо видно.
Теперь мы собрали все три канала, и всё что нам осталось — свести их в одно изображение. Процесс похож на тот, который использовали раньше в фотопечати, и даже можно повторить таким же образом. Но гораздо легче сделать это в любом графическом редакторе, наложив фотографии друг на друга и задав каждой из них соответствующий канал:
На этом всё! Астрофотограф не пририсовал ни одной звёздочки, и не взорвал ради кадра ни одну сверхновую (это они сами). Вот, что у нас вышло. И я бы сказал, что фотография до сих пор ни капли не обработана:
Далее обычно начинается процесс постобработки, когда уменьшается шум фотографии, крутятся ползунки яркости, насыщаются определенные цвета, или просто исправляется баланс, если нужно. Да и мне бы не помешало это сделать (видно, что баланс нарушен по тому, что звезды ушли в зеленый оттенок, если взглянуть на первую фотографию), но я сразу этого не сделал, а потом уже забил.
Дальнейшая постобработка это уже довольно художественная работа, поэтому работы разных авторов могут выглядеть по разному. Но именно по цветовым оттенкам, а не по запечатленным объектам.
Для примера, вот моя фотография галактики Андромеды:
И вот куча Андромед, снятые другими авторами и с другим оборудованием, с разной выдержкой: https://deepskyhosting.com/search/M31/ — видны отличия в постобработке.
Хаббл, как и многие продвинутые астрофотографы снимают схожей методикой сменных фильтров, но так скажем другим набором фильтров, который позволяет, например, запечатлеть расширенные спектры цветов. Такие фильтры называются «узкополосные». И есть целое направление в астрофотографии и постобработке, называемое «Палитра Хаббла», когда финальное изображение формируется из трёх снимков, снятых в разных длинах волны.
— Красный канал — две линии серы SII (672 и 673 нм, багрово-красный).
— Зелёный канал — линия водорода Hα (657 нм, красный), а также две расположенные рядом и более тёмные линии азота NII.
— Синий канал — две линии кислорода OIII (501 и 496 нм, изумрудный).
То есть изображение этого же объекта, с первой фотографии, но в Палитре Хаббла будет выглядеть иначе. И это очень круто, потому что поможет выявить и подчеркнуть те детали, которые «светятся» только в небольшом диапазоне спектра, который мы не видим или который нам трудно увидеть.
И хоть такие изображения будут отличаться от той картины, которую мы бы запечатлели просто на цветную камеру, или на фильтры RGB, именно «узкополосники» помогают понять, какой «реальный цвет» у этого светящегося газа, являющегося дважды ионизированным кислородом, с точностью до нанометра.
Квартет сливающихся галактик
В рубрике «Изображение недели» на сайте космического телескопа «Хаббл» (NASA/ESA Hubble Space Telescope) обнародован прекрасный снимок скопления галактик с обозначением Abell 3827.
Скопления галактик — это гравитационно-связанные системы галактик, одни из самых больших структур во Вселенной. Размер в поперечнике составляет десятки миллионов световых лет.
В центральной части представленного снимка можно видеть четыре сливающихся галактики. Голубоватый ореол вокруг этого квартета — гравитационно-линзированное изображение значительно более удалённой галактики, находящейся за скоплением.
Для получения представленного изображения использовались два инструмента на борту «Хаббла». Это усовершенствованная обзорная камера ACS (Advanced Camera for Surveys) и камера Wide Field Camera 3 (WFC3), способная захватывать данные в видимом, ближнем инфракрасном, ближнем и среднем ультрафиолетовом участках электромагнитного спектра.
«Наблюдения четырёх сливающихся галактик свидетельствуют о том, что тёмная материя вокруг одной из этих галактик не движется вместе с этой галактикой, что, возможно, говорит о наличии взаимодействий неизвестной природы с участием тёмной материи», — отмечает Европейская Южная Обсерватория (ESO, European Southern Observatory).
Телескоп «Хаббл» сделал потрясающее фото одной из звёзд нашей галактики
24 апреля исполнился 31 год с момента запуска орбитальной обсерватории «Хаббл». В честь этого космическое агентство NASA поделилось новым снимком, сделанным «Хабблом». На нём запечатлена одна из самых ярких звёзд в нашей галактике AG Киля (AG Carinae).
Её особенностью является туманность вокруг, которая была выброшена в результате нескольких извержений, произошедших за последние 10 лет. Ширина этой туманности — 5 световых лет, что приблизительно равно расстоянию от солнечной системы до ближайшей к нам звезды Альфа Центавра.
Что примечательно, масса выброшенного вещества, представшего в виде туманности, в 10 раз превышает массу Солнца. По оценка, вес AG Киля в 70 раз превышает вес нашей родительской звезды, при этом жизненный цикл AG Киля в разы меньше.
Так как эта звезда является голубой переменной с разной периодичностью у неё возникают вспышки, которые по своей мощности сопоставимы с миллионом Солнц. В связи с этим запасы «топлива» звезды быстро истощаются и живут они от 5 до 6 млн лет. При этом период жизни таких звёзд, как Солнце достигает 10 млрд лет. От нашей системы AG Киля находится на расстоянии в 20 тысяч световых лет.
Снимок был сделан в видимом и ультрафиолетовом диапазоне. Подобное можно сделать только во время наблюдений из космоса, так как световые волны от объектов, находящихся на таком большом расстоянии искажаются, при достижении поверхности Земли.
Астрономы отыскали два новых кандидата в двойные квазары
Астрономы при помощи наземных и космических телескопов обнаружили два кандидата в двойные квазары, которые существовали во времена, когда возраст Вселенной составлял три миллиарда лет. Расстояние между сверхмассивными черными дырами в одном из кандидатов оценивается в 11,4 тысячи световых лет. Статья опубликована в журнале Nature.
Считается, что в ранней Вселенной события слияния галактик происходили достаточно часто, что приводило к образованию двойных систем из центральных сверхмассивных черных дыр, которые в итоге сливались в одну черную дыру. Поиск таких систем, где расстояние между черными дырами составляет несколько килопарсек, при значениях красного смещения z>2 важен для разрешения загадки механизмов образования и быстрого роста сверхмассивных черных дыр в ранней Вселенной, в настоящее время не существует ни одной подтвержденной двойной системы при z>2, где расстояние между черными дырами было бы меньше 10 килопарсек (около 33 тысяч световых лет).
Группа астрономов во главе с Юэ Шенем ( Yue Shen) из Иллинойсского университета сообщила об открытии двух двойных квазаров J0749+2255 и J0841+4825 при z> 2, которое было сделано при анализе данных наблюдений за 15 интересными кандидатами при помощи космических телескопов Gaia и «Хаббл», а также обзора неба SDSS и других наземных телескопов. Сами квазары представляют собой ядра двух активных галактик, в которых находятся сверхмассивные черные дыры, поглощающие вещество.
Значение красного смещения для J0749+2255 составило 2,17, а для J0841+4825 — 2,95, что означает, что квазары существовали, когда возраст Вселенной составлял около 3 миллиардов лет. В случае J0841+4825 астрономам удалось оценить расстояние между квазарами, которое составило 11,4 тысячи световых лет. Ученые отмечают, что существует вероятность того, что мы наблюдаем два изображения одного и того же квазара, созданные гравитационной линзой, находящейся между нами и квазаром, однако она достаточно мала — около пяти процентов. Существует также вероятность того, что это физическая пара квазаров, образованная не в результате слияния двух галактик.
Полученные результаты позволили дать оценку распространенности подобных систем при z>2: около десяти процентов наблюдаемых оптических квазаров могут содержать двойные системы сверхмассивных черных дыр, разделенных расстоянием в несколько килопарсек. Ожидается, что окончательно подтвердить открытия позволят будущие наблюдения космического телескопа «Джеймс Уэбб».
Источник