Puține telescoape se pot lăuda cu o contribuție atât de mare la studiile astronomice, cum ar fi telescopul spațial Hubble.
Cu ajutorul Hubble-ului, 10 descoperiri majore au fost făcute în astronomie. În ultimii ani, împreună cu alte observatoare, „Hubble“ au descoperit două noi sateliți ai lui Pluto, dintr-o dată (și, în mod paradoxal) - o galaxie vasta in universul foarte timpuriu, precum și un satelit cu o masă a unei planete dintr-un pitic maro, cu o greutate puțin mai mult decât planeta în sine. Am reușit să clarificăm caracteristicile universului, care au existat anterior doar în imaginația noastră.
1. Coliziune cu o cometă
La o scară cosmică, ciocnirea lui Comet Shoemaker-Levy 9 cu Jupiter a fost un eveniment obișnuit: suprafețele crăpate ale planetelor și sateliții lor arată că sistemul solar este o adevărată galerie de fotografiere. Dar, în scara vieții unei persoane cu un astfel de eveniment, se poate face o singură ciocnire: în medie, o cometă se prăbușește în planetă o dată la o mie de ani.
Urmele coliziunilor ajută la clarificarea compoziției gigantului de gaze. Din fiecare dintre ele valurile se împrăștia cu o viteză de 450 m / sec. Aparent, acestea sunt valuri "grele", elasticitatea în care este creată de forța flotabilității. Natura propagării valurilor indică faptul că raportul dintre oxigen și hidrogen din atmosfera lui Jupiter poate fi de 10 ori mai mare decât în cazul Soarelui. Cu toate acestea, dacă Jupiter a fost format ca urmare a instabilității gravitaționale a discului primar de praf de gaz, compoziția sa ar trebui să fie aceeași cu cea a discului, care corespunde compoziției chimice a Soarelui. Această contradicție rămâne nesoluționată.
2. Planeta extrasolară
Cercetătorii s-au concentrat asupra acelor planete ale căror planuri orbitale sunt orientate de-a lungul liniei noastre de vedere. Observarea de către Hubble a primei treceri prin satelit detectate de steaua HD 209458 a oferit cele mai complete informații despre planeta din afara sistemului solar. Este cu 30% mai ușoară decât Jupiter, dar este la fel de mult mai mare decât în diametru, probabil datorită faptului că radiația de la o stea din apropiere a cauzat o umflare. Datele Hubble sunt suficient de precise pentru a dezvălui inele largi și sateliți masivi, dar nu au fost. "Hubble" pentru prima dată a determinat compoziția chimică a planetei lângă o altă stea. Atmosfera sa conține sodiu, carbon și oxigen, iar hidrogenul se evaporă în spațiu, creând o coadă de cometă. Aceste observații sunt precursorul căutării de semne chimice de viață în colțurile îndepărtate ale Galaxiei.
3. Agonia stelelor
Spre deosebire de omologii lor mai masive, stele de soare ca mor mai grațios, aruncând straturile lor exterioare gazoase treptat, fără o explozie. Aceasta durează aproximativ 10 mii de ani. Când miezul central fierbinte al stelei este expus, ea vomita radiația ionizează gazul, făcându-l să strălucească luminos verde (oxigen ionizat) și roșu (hidrogen ionizat). Ca urmare, apare o nebuloasă planetară. Astăzi sunt cunoscute aproximativ 2 mii de "Hubble" au arătat formele lor neobișnuit de complexe în cele mai fine detalii. Unele nebuloase observate mai multe cercuri concentrice, similar cu Bullseye, ceea ce indică episodice, mai degrabă decât eliberarea continuă a gazului. Iar timpul estimat între emisia de aproximativ 500 ani, ceea ce este prea mult pentru fluctuații dinamice (în care steaua este comprimat și extins, ca urmare a confruntării între greutate și presiunea gazului) și prea rapid pentru fluctuațiile termice (în care steaua iese de echilibru). Adevărata natură a inelelor observate rămâne neclară.
4. Nașterea cosmică
Discurile de praf, asemănătoare cu amoabe urâte, înconjoară stelele emergente din Nebuloasa Orion. Zona fiecărei imagini este de 2040 UA. 2 Photo NASA, J.Bally (Universitatea din Colorado, Boulder, CO), H.Throop (Institutul Southwest Research, Boulder, CO), C.R.O'Dell (Vanderbilt University, Nashville, TN) cu site-ul hubblesite.org
Se constată că jeturile înguste și rapide de gaze indică nașterea unei stele. Formând, poate scoate două jeturi subțiri cu lungime de câțiva ani lumină. Conform unei ipoteze, un câmp magnetic la scară largă pătrunde în discul de praf de gaz din jurul starului tânăr. Materia ionizată, forțată să curgă de-a lungul liniilor magnetice de forță, seamănă cu margele pe un fir rotativ. Observațiile "Hubble" au confirmat prognoza teoretică, conform căreia jeturile se naște în centrul discului.
În același timp, datele primite de Hubble au respins o altă ipoteză referitoare la discurile circumstelare. Se credea că stăteau atât de adânc în norul părinte încât nu puteau fi văzuți. "Hubble" a găsit, de asemenea, o duzină de discuri protoplanetare - proplide, adesea vizibile sub forma unei siluete pe fondul nebuloasei. Cel puțin jumătate dintre tinerii studenți au astfel de discuri, ceea ce indică faptul că există suficiente materii prime pentru formarea de planete în Galaxie.
5. Arheologia Galactică
Astronomii cred că galaxii mari, cum ar fi Calea Lactee și Andromeda vecinul nostru, a crescut cu absorbind galaxii mai mici. Semnele de „canibalism galactic„ar trebui să fie vizibile în funcție de locație, vârstă, compoziția și rata de stelele lor constitutive. Datorită observațiilor de „Hubble“ pentru halo stelare (nor sferice slab de stele și roiuri stelare din jurul principal galactic disc) Andromeda, cercetatorii au descoperit ca halo constă din diferite vîrste stele: de la cea mai veche varsta ajunge la 11-13,5 miliarde de ani, cel mai mic - 6-8 miliarde de ani. Acestea din urmă trebuie să fi rătăcit accidental aici dintr-o galaxie tânără (de exemplu, a absorbit o galaxie satelit), sau dintr-un câmp anterior în sine Andromeda (de exemplu, pe disc, în cazul în care o parte din ea a fost distrusă prin trecerea aproape de galaxii mici sau ciocnirea cu ea ). În aura galaxiei noastre nu există un număr remarcabil de stele relativ tinere. Deci, atunci când toată similitudinea formei Andromeda și Calea Lactee, observațiile arată „Hubble“, istoria celor două galaxii sunt semnificativ diferite unele de altele.
6. Găurile negre supermassive
Din anii 1960, astronomii au primit dovezi că sursa de energie a quasarelor și a altor nuclee active ale galaxiilor este găuri negre uriașe care captează materia înconjurătoare. Observațiile lui Hubble confirmă această teorie. Aproape fiecare galaxie detaliată avea indicii despre o gaură neagră ascunsă în centrul ei. Două circumstanțe au fost deosebit de importante. În primul rând, imaginile quasarelor obținute cu o rezoluție unghiulară mare au arătat că acestea sunt situate în galaxii luminoase eliptice sau interacțioase. Acest lucru sugerează că sunt necesare condiții speciale pentru a alimenta gaura neagră centrală. În al doilea rând, masa găurii negre uriașe se corelează strâns cu masa suflării stelare (condensare) sferică care înconjoară centrul galactic. Corelația sugerează că formarea și evoluția galaxiei și a gaurii sale negre sunt strâns legate.
7. Cele mai puternice explozii
exploziile de raze gama - un scurt exploziile de raze gama, cu o durată de la câteva milisecunde la zeci de minute. Acestea sunt împărțite în două tipuri, în funcție de durata acestora. Frontierele sunt de aproximativ 2 secunde; în explozii mai lungi se formează mai puțin fotoni energetici decât în cele mai scurte. Observațiile făcute de Observatorul Compton Gamma Ray, satelitul cu raze X BeppoSAX și Observatoarele la sol, au sugerat că focare prelungite apar in timpul colapsului de scurtă durată nucleelor stelelor masive, cu alte cuvinte - tipul de stele supernova. Dar de ce doar o mică parte din supernove eternează razele gamma?
"Hubble" a constatat că, în ciuda faptului că supernovele izbucnesc în toate regiunile de formare a stelelor în galaxii, exploziile cu raze gama lungi sunt concentrate în cele mai strălucite zone, unde sunt concentrate cele mai masive stele. Mai mult, exploziile de raze gama pe termen lung apar cel mai adesea în elemente galaxice mici, neregulate, sărace. Și acest lucru este important, deoarece deficitul de elemente grele în stele masive face ca vântul lor stelar să fie mai puțin puternic decât stelele bogate în elemente grele. Prin urmare, pe tot parcursul vieții, cei săraci cu elemente grele de stele își păstrează cea mai mare parte a masei și, când vine timpul să explodeze, sunt mai masivi. Prăbușirea nucleului lor duce la formarea unei găuri negre mai degrabă decât a unei stele neutronice. Astronomii cred că exploziile continue cu raze gama sunt cauzate de jeturi subțiri ejectate de găurile negre care rotesc rapid. Factorii decisivi ai prăbușirii miezului stelei au provocat o explozie puternică de raze gama, fiind masa și viteza de rotație a stelei în momentul morții sale.
Identificarea scurgerilor de raze gama scurte a fost mai complicată. Numai în ultimii ani, mai multe astfel de evenimente s-au produs datorită sateliților HETE 2 și Swift. Observatorul „Hubble“ și X-ray „Chandra“, a constatat că energia acestor focare este mai slabă decât pe termen lung, iar acestea apar în diferite tipuri de galaxii, inclusiv galaxii eliptice unde stelele formate aproape astăzi. Se pare că blițurile scurte nu sunt asociate cu stele masive, de scurtă durată, dar cu rămășițele evoluției lor. Potrivit celei mai populare ipoteze, scurgerile de raze gamma scurte apar atunci când două stele de neutroni se îmbină.
8. Marginea Universului
Una dintre problemele fundamentale în astronomie - pentru a explora dezvoltarea de galaxii și strămoșii lor, în intervalul de timp, cât mai aproape posibil momentul Big Bang-ului. Pentru a înțelege cum să arate o dată pe propria noastră Calea Lactee, cercetatorii au decis pentru a obține o imagine de galaxii de diferite vârste - de la foarte mici la foarte vechi. În acest scop, pentru a capta cele mai îndepărtate (și, prin urmare, cele mai vechi) galaxii, „Hubble“, împreună cu alte observatoare a primit o imagine cu expunere lungă câteva părți mici ale cerului: fotografii adânci „Hubble“ instantaneu ultradeep „Hubble“ și revizuirea în profunzime a observatoarelor mari „origine“.
Imaginile suprasensibile arată galaxiile din univers atunci când avea doar câteva sute de milioane de ani, ceea ce reprezintă doar 5% din vârsta sa actuală. Apoi, galaxiile erau mai mici și aveau o formă mai puțin obișnuită decât acum, ceea ce se poate aștepta dacă galaxiile moderne s-au format prin fuziunea unor mici galaxii (și nu prin dezintegrarea unor galaxii mai mari). Telescopul spațial creat de James Webb, succesorul lui Hubble, va putea să penetreze epoci și mai îndepărtate.
De asemenea, fotografiile profunde permit urmărirea modului în care intensitatea formării stelelor în Univers variază de la epocă la epocă. Se pare că a atins vârful cu aproximativ 7 miliarde de ani în urmă, apoi a slăbit treptat de zece ori. În tinerețea universului (adică la vârsta de 1 miliard de ani), rata formării stelelor era deja ridicată și se ridica la o treime din valoarea sa maximă.
9. Epoca Universului
Observațiile lui Edwin Hubble și a colegilor săi din anii 1920 au arătat că trăim într-un univers în expansiune. Galaxiile fug de ele ca și cum spațiul Universului se întinde uniform. Constanta Hubble (H0), indicând viteza actuală de expansiune, ne permite să determinăm vârsta universului. Explicația este simplă: constanta Hubble este viteza de dispersare a galaxiilor, deci dacă neglijăm accelerația și decelerarea, inversul lui H0. oferă un timp când toate galaxiile erau aproape. În plus, valoarea constantei Hubble joacă un rol decisiv pentru creșterea galaxiilor, formarea elementelor luminoase și stabilirea duratei fazelor evoluției cosmice. Nu este surprinzător că măsurarea exactă a constantei Hubble a fost, încă de la început, scopul principal al telescopului cu același nume.
În practică, pentru a determina această valoare, este necesară măsurarea distanțelor față de cele mai apropiate galaxii, iar aceasta este o sarcină mult mai dificilă decât se credea în secolul XX. Hubble a studiat în detaliu cefeii - stele cu pulsații caracteristice, perioadele din care indică adevărata lor stralucire și, prin urmare, distanța față de ele - în 31 de galaxii. Precizia valorii obținute a constantei Hubble a fost de aproximativ 10%. Împreună cu rezultatele măsurătorilor CMB, aceasta determină vârsta universului - 13,7 miliarde de ani.
10. Universul accelerator
Trimiteți-le prietenilor: