Что мы узнали за 32 года работы Хаббла

Когда космический телескоп Хаббл впервые был запущен в 1990 году, мы многого не знали. Вот как далеко мы продвинулись.

24 апреля 1990 года НАСА запустило космический телескоп Хаббл на орбиту Земли

На этой фотографии показан запуск космического телескопа Хаббл 25 апреля 1990 года, через день после его запуска. Это было сделано камерой грузового отсека IMAX (ICBC), установленной на борту космического корабля "Дискавери". (Фото НАСА/Смитсоновский институт/Корпорация Lockheed.)

Первоначально недостаток оптики приводил к очень размытым изображениям

Разница до и после между исходным изображением Хаббла (слева) с дефектами зеркала и исправленными изображениями (справа) после применения надлежащей оптики. Первая сервисная миссия в 1993 году вывела истинную мощь Хаббла на передний край астрономии, где она и остается с тех пор. (Изображение : НАСА/STScI)

Но последующие миссии по обслуживанию превратили Хаббл в легендарную обсерваторию, которую мы все знаем

Плутон, изображенный Хабблом в составной мозаике, вместе с его пятью спутниками. Харон, самый большой из них, должен быть изображен с Плутоном в совершенно другом фильтре из-за их яркости. Четыре меньших спутника вращаются вокруг этой двойной системы с увеличением времени экспозиции в 1000 раз, чтобы их вывести. Никс и Гидра были обнаружены в 2005 году, Керберос — в 2011 году, а Стикс — в 2012 году. (Фото: НАСА, ЕКА и М. Шоуолтер (Институт SETI))

Поскольку он показал нам Вселенную, астрономы ответили на многие из наших самых глубоких вопросов

Эта область глубокого космоса содержит 18 галактик, образующих звезды так быстро, что количество звезд внутри удвоится всего за 10 миллионов лет: всего 0,1% времени жизни Вселенной. Самые глубокие взгляды на Вселенную, открытые Хабблом, возвращают нас в раннюю историю Вселенной, когда звездообразование было намного больше, и во времена, когда большинство звезд во Вселенной ещё даже не сформировались. Изображение: (НАСА, ЕКА, А. ван дер Вел (Астрономический институт Макса Планка)).

Мы не знали, что там, в самых глубоких глубинах космоса

Хаббл мог наблюдать участок неба, составляющий всего 1/32 000 000 от общего количества, но смог обнаружить в нем колоссальные 5500 галактик: примерно 10% от общего числа галактик, фактически содержащихся в этом срезе в виде карандашного пучка. Остальные 90% галактик либо слишком тусклые, либо слишком красные, либо слишком затемненные, чтобы Хаббл мог их обнаружить, но когда мы экстраполируем на всю наблюдаемую Вселенную, мы ожидаем получить в общей сложности около 2 триллионов галактик. (Источник: команды HUDF09 и HUDF12; (Изображение: НАСА, Э. Сигель)

Мы никогда раньше не видели младенческой галактики

Только потому, что эта далекая галактика GN-z11 находится в области, где межгалактическая среда в основном реионизирована, Хаббл может открыть её нам в настоящее время. Чтобы увидеть дальше, нам нужна лучшая обсерватория, оптимизированная для таких видов обнаружения, чем Хаббл. Хотя галактика кажется очень красной, это происходит только из-за эффекта красного смещения расширяющейся Вселенной. Сама по себе галактика очень синяя. (Изображение: НАСА, ЕКА, Б. Робертсон (Калифорнийский университет, Санта-Крус) и А. Фейлд (STScI))

У нас не было известных планет, вращающихся вокруг других звезд, кроме Солнца

Комбинация данных Subaru (красное изображение) и данных Хаббла (синее изображение) показывает присутствие экзопланеты на расстоянии 93 астрономических единиц (где 1 а.е. — расстояние от Земли до Солнца) от её родительской звезды. Светимость массивного объекта указывает на отраженное звездное излучение, а не на беспрепятственное прямое излучение, в то время как отсутствие поляризационного сигнала наводит на мысль о сценарии формирования, отличном от аккреции ядра. Это одна из более чем 5000 известных в настоящее время экзопланет. (Источник: Т. Карри и др., Nature Astronomy, 2022 г.)

Мы не знали возраст Вселенной, 10 миллиардов или 16 миллиардов лет

Свет от любой галактики, излученной после Большого Взрыва, 13,8 миллиарда лет назад, достиг бы нас к сегодняшнему дню, если в настоящее время он находится в пределах примерно 46,1 миллиарда световых лет. Но свет от самых ранних, самых далеких галактик будет блокирован промежуточным веществом и смещен в красную сторону расширяющейся Вселенной. Оба представляют собой серьезные проблемы для обнаружения и предостерегают нас от того, что мы делаем окончательные выводы об их расстоянии без надлежащих необходимых данных. ( Фото: Ф. Саммерс, А. Пэган, Л. Хустак , Г. Бэкон, З. Левай и Л. Фраттер (STScI))

Мы не знали, расширяется ли пространство со скоростью 50 или 100 км/с/Мпк

Хотя есть много аспектов нашего космоса, с которыми согласны все наборы данных, скорость, с которой Вселенная расширяется, не входит в их число. Основываясь только на данных о сверхновых, мы можем сделать вывод о скорости расширения ~73 км/с/Мпк, но сверхновые не исследуют первые ~3 миллиарда лет нашей космической истории. Если мы включим данные космического микроволнового фона, который сам излучался очень близко к Большому взрыву, то в этот момент времени существуют непримиримые различия, но только на уровне <10%! ( Источник : Д. Браут и др./Pantheon+)

Мы не знали, была ли темная материя горячей, теплой или холодной, и сколько её было

Рентгеновские (розовые) и общие материальные (синие) карты различных сталкивающихся галактических скоплений показывают четкое разделение между обычной материей и гравитационными эффектами, что является одним из самых убедительных доказательств существования темной материи. (Изображение: НАСА, ЕКА, Д. Харви, Р. Мэсси, Т. Китчинг.)

Мы не знали о существовании темной энергии или о судьбе Вселенной

Впечатляюще огромное скопление галактик MACS J1149.5+223, свет от которого шёл до нас более 5 миллиардов лет, является одной из крупнейших связанных структур во всей Вселенной. В более крупных масштабах близлежащие галактики, группы и скопления могут показаться связанными с ним, но они отталкиваются от этого скопления из-за темной энергии; сверхскопления — это только кажущиеся структуры, и взгляд Хаббла на далекую Вселенную помог раскрыть это свойство. (Изображение: НАСА, ЕКА и С. Родни (JHU) и команда FrontierSN.)

Мы даже не знали, существуют ли черные дыры на самом деле или нет

Этот крошечный фрагмент глубокого поля GOODS-N, полученный многими обсерваториями, включая Хаббл, Спитцер, Чандра, XMM-Ньютон, Гершель, VLT и другими, содержит, казалось бы, ничем не примечательную красную точку. Этот объект, гибрид квазара и галактики, возникший всего через 730 миллионов лет после Большого взрыва, может стать ключом к разгадке тайны эволюции галактики и черной дыры. (Изображение: НАСА, ЕКА, Г. Иллингворт (UCSC))

После 32 лет работы Хаббла на эти и другие вопросы были получены окончательные ответы

На фотографиях в видимом и ближнем ИК-диапазоне, сделанных Хабблом, видна массивная звезда, примерно в 25 раз превышающая массу Солнца, которая исчезла без какой-либо сверхновой или какого-либо другого объяснения. Прямой коллапс - единственное разумное возможное объяснение и один из известных способов, помимо слияния сверхновых или нейтронных звезд, впервые сформировать черную дыру. (Фото: NASA/ESA/C. Kochanek (OSU))

Границы были отодвинуты, и теперь Учёные пытаются ответить на дополнительные вопросы

На этом сравнительном изображении данные Хаббла показаны фиолетовым цветом, а данные ALMA, показывающие пыль и холодный газ (которые сами по себе указывают на потенциал звездообразования), наложены оранжевым цветом. Ясно, что ALMA показывает не только особенности и детали, которые Хаббл не может увидеть, но иногда показывает присутствие объектов, которые Хаббл вообще не может видеть. (Фото: NRAO/AUI/NSF); ALMA (ESO/NAOJ/NRAO); NASA/ESA Hubble)

Спасибо, Хаббл, и пусть ALMA, JWST, Джеймс Уэбб и другие постоянно продвигают наш бесконечный поиск знаний

Самое первое изображение с тонкой фазировкой, когда-либо выпущенное космическим телескопом НАСА имени Джеймса Уэбба, показывает одиночное изображение звезды с шестью заметными дифракционными всплесками, а за ним видны звезды и галактики на заднем плане. Каким бы замечательным ни было это изображение, оно, вероятно, будет худшим изображением космического телескопа Джеймса Уэбба, которое вы когда-либо видели. (Изображение: НАСА/STScI)

Статья получилась очень длинная, но я старался написать кратко! (Не получилось!) Пишите ваши комментарии, если статья была интересна
👉подписывайтесь на канал👈 жмите палец вверх👍

#хаббл #телескоп #фото космоса #телескоп хаббл #космический телескоп #джеймс уэбб #космические исследования #вселенная