Десетте най-значими открития, направени с помощта на телескопа Хабъл
Идеята за извеждане на телескоп в орбита се появява още през 1923 година в трудовете на немския академик Херман Оберт. А през 1946 година Лаймън Спицър разгласява публикацията „Астрономическите преимущества на извънземната обсерватория“, в която в детайли разказа плюсовете на един орбитален телескоп. Така да вземем за пример, това устройство може да следи Вселената в инфрачервените и ултравиолетовите диапазони, които в огромна степен се гълтам от атмосферата на Земята.
Първият орбитален телескоп бе изведен в космоса от Англия през 1962 година, а четири години по-късно това извърши и НАСА. Но опциите на тези телескопи бяха неголеми и през 70-те години НАСА стартира създаването на план за орбитален телескоп с диаметър на огледалото 3 метра. През 1978 година Конгресът утвърди началното финансиране на плана в размер $36 милиона. Към 1986 година телескопът бе подготвен за космоса, само че тъкмо тогава се взриви Челинджър и полетите на галактическите совалки бяха прекъснати за цели две години. По това време нямаше различен метод за извеждането на новия Хабъл в орбита.
В последна сметка Хабъл бе изведен в орбита едвам на 24 април 1990 година. Дотогава бюджетът на плана набъбна до внушителните $2,5 милиарда, само че това даде опция телескопът да бъде оборудван с най-хубавата техника за това време: широкоъгълна и планетарна камери, разнообразни спектрографи и фотометри, като и със датчици за тъкмо ориентиране.
Въпреки че главната задача на телескопа от дълго време завърши, а в орбита се намират неговите „колеги“ Спицър и Кеплер, изведени в орбита през 2003 и 2009 година, Хабъл продължава да действа, макар че бе ремонтиран няколко пъти. За миналите съвсем 30 години в орбита, Хабъл направи редица научни открития, които които малко ще опишем тук.
1Разширението на Вселената става по-бързо, в сравнение с се считаше по-рано
Основната доктрина за появяването на Вселената е теорията за Големия Взрив, който е настъпил преди почти 13,7 милиарда години. Преди появяването на Хабъл се считаше, че разширението на Вселената се забавя поради гравитационните сили, само че наблюдавайки свръхновите звезди и измервайки дистанциите до тях, астрономите откриха, че галактиките се не престават да се разпръскват, освен това ускорено. Оказа се, че вместо да понижава, скоростта на уголемение се усилва. За обясняването на този факт в космологичното уравнение бе добавена нова променлива, наречена „тъмната енергия“, която изяснява увеличаващата се скорост на галактиките.
2Газово-праховите дискове повече не пречат при наблюдаването на образуването на нови звезди
Звездите се образуват в по този начин наречените газово-прахови дискове – големи натрупвания на въртящи се прахуляк и газ, в които под действието на гравитацията стартират да се образуват „зародиши“, броят на които лавинообразно се усилва в центъра на диска, до момента в който в последна сметка от прекомерният напън и нарасналата температура не стартират нуклеарни реакции, водещи до появяването на нова звезда. „Звездните зародиши“ с по-малък размер образуват планетите. Но този занимателен развой не може да се следи във забележимия диапазон, тъй като той е прикрит зад огромните газови и прахови области, а атмосферата на Земята съвсем не пропуща инфрачервените и ултравиолетовите диапазони. Но това не е проблем за Хабъл и първите фотоси на протопланетните дискове бяха направени през 1995 година, когато благодарение на телескопа бе снимано образуването на звезди и планети в мъглявината Орион.
3Уточнената възраст на Вселената
Преди извеждането на телескопа в орбита астрономите можеха напълно почти да дефинират възрастта на Вселената – някъде към от 8 до 25 милиарда години. Този извод е изработен въз основата на това, че Слънцето сигурно не е звезда от първо потомство, а неговата възраст е към 5 милиарда години, а през това време количеството тежки детайли във Вселената, образуващи се само при гърмежа на свръхнови звезди, не са толкоз доста, с цел да съществуват повече от 2 до 4 генерации звезди.
Чрез Хабъл бяха изследвани измененията в светимостта на 31 цефеиди – променливи звезди и по този метод оптимално тъкмо бе несъмнено разширението на Вселената и надлежно, доста по-точното установяване на нейната възраст – към 13,7 милиарда години с акуратност до няколко стотици милиона.
4Определяне състава на атмосферите на екзопланетите
Това че освен Слънцето има планетарна система бе известно и преди Хабъл, само че нямаше по какъв начин да се дефинира химическия състав на атмосферите на тези планети, тъй като изкривяванията, провокирани от атмосферата на Земята, са прекомерно огромни. Телескопът снима спектъра на атмосферата на екзопланетите, осветена от близките звезди. Хабъл откри в спектрите съществуването на същите субстанции, познати и на Земята – натрий, О2, въглерод и други. А в атмосферата на някои далечни планети бе открит метан – най-опростената органична молекула. Това се смята за първата стъпка в откриването на извънземен живот.
5Hubble Deep Field: фотоси на хиляди галактики, отдалечени от нас на милиарди светлинни години
Преди Хабъл, нямаше по какъв начин да бъдат видени и изучавани далечните галактики, тъй като тяхната извънредно слаба светлина се поглъщаше от атмосферата на Земята. Астрономите направиха доста забавен опит: насочиха телескопа към един от най-тъмните сектори на космоса и отавиха пандиза отворен в продължение на 10 дни. Така бе снимана една от най-известните фотографии – Hubble Deep Field.
Много добре се виждат над 3000 галактики със всевъзможни форми, цветове и размери, отдалечени от нас на доста милиарди светлинни години. Ако се замислим, те може и към този момент да са изчезнали или да са се слели с други галактики, до момента в който светлината от тях доближи до нас.
6Изследването на Юпитер в ролята на галактически чадър за Земята
През 1994 година Хабъл напълно ясно снима в инфрачервения и ултравиолетовите диапазони рухването на кометата Шумейкър-Леви върху Юпитер. По това време събитието от сходен жанр се считаше за нещо напълно изключително, протичащо се един път на няколко епохи. Но през 2009 година телескопът фиксира още едно рухване на комета върху Юпитер, което подсказа на астрономите, че гигантската газова планета е самобитен предпазен галактически чадър за вътрешните планети на Слънчевата система, защитавайки ги от бомбардировката на огромните комети и метеорити. И още, по време на сблъскването бяха получени данни за веществата в дълбините на Юпитер. Оказа се, че Юпитер повече наподобява на Слънцето, в сравнение с планета.
7Изясни се естеството на природата на най-ярките галактически обекти – квазарите
Квазарите за пръв път бяха следени през 1950-те години, когато се считаше, че това са доста ярки звезди в нашата вселена – Млечния път. Но бързо се разбра, че линиите в техните спектри са мощно изместени в алената област, което демонстрира, че те са отдалечени на милиарди светлинни години от нас. Но на сходно разстояние не могат да се разграничат галактиките, какво остава за обособени звезди. Нямаше пояснение за природата на квазарите.
Хъбъл обясни, че това са дейните ядра на галактиките в началния стадий от тяхното развиване, когато свръхмасивна черна дупка гълтам околното вещество, при което се образува акреционен диск, източник на изключително мощно лъчение, неведнъж десетки и стотици пъти превишаващо общото лъчение на всички звезди от нашата вселена.
8Разкрита бе повода за възникването на странните гама предавания
Тези гама пикове в началото бяха засечени от военните спътници, които трябваше да наблюдават за възникването на нуклеарни гърмежи на Земята. Но вместо това те всеки ден записаха мощни гама предавания от разнообразни браншове на космоса, при които за няколко секунди се отделя повече сила, в сравнение с Слънцето би излъчило за 10 милиарда години. Предполагаше се, че това е обвързвано с гърмежа на свръхнови звезди, само че нямаше по какъв начин да се разбере, за какво при едните гърмежи има гама лъчи, а при други – няма.
Благодарение на Хъбъл се разбра, че тези пикове са стеснен лъч мощно лъчение, генерирано при експлоадирането на изключително солидни бързо въртящи се звезди, които по-късно се трансформират в неутронна или кваркова звезда, или в черна дупка.
9Изследване виталния цикъл на другите видове звезди
Хабъл сподели, че най-малките звезди с маса под половината от слънчевата, не могат да преобразуват хелия и след изгарянето на водорода, постепенно – в продължение на десетки милиарди години, угасват и едва излъчват в инфрачервения и микровълновия диапазони.
Звездите със междинни размери – до 5 пъти масата на Слънцето имат по-интересна орис. След прекратяването на водородната реакция стартира реакцията с хелий, а по-късно с О2 и въглерод. В последна сметка звездата отхвърля външните си пластове, а по-късно се трансформира в бяло джудже или неутронна звезда, а от време на време в черна дупка. Последните два вида звезди по-късно избухват като свръхнови.
10Изследването на квазарите обясни механизма на образуването на галактиките
След като се разбра, че квазарите са дейните ядра на галактиките, учените пресметнаха техните маси посредством премерване скоростта на поглъщането на околното вещество. Оказа се, че масите на черните дупки са свързани с масите на галактиките, в които се намират. Това значи, че те се образуват дружно, а не се появяват поотделно, както се считаше по-рано.
Телескопът Хабъл още е в орбита, а това значи, че ще продължава да ни оказва помощ в разкриването тайните на Вселената.
Първият орбитален телескоп бе изведен в космоса от Англия през 1962 година, а четири години по-късно това извърши и НАСА. Но опциите на тези телескопи бяха неголеми и през 70-те години НАСА стартира създаването на план за орбитален телескоп с диаметър на огледалото 3 метра. През 1978 година Конгресът утвърди началното финансиране на плана в размер $36 милиона. Към 1986 година телескопът бе подготвен за космоса, само че тъкмо тогава се взриви Челинджър и полетите на галактическите совалки бяха прекъснати за цели две години. По това време нямаше различен метод за извеждането на новия Хабъл в орбита.
В последна сметка Хабъл бе изведен в орбита едвам на 24 април 1990 година. Дотогава бюджетът на плана набъбна до внушителните $2,5 милиарда, само че това даде опция телескопът да бъде оборудван с най-хубавата техника за това време: широкоъгълна и планетарна камери, разнообразни спектрографи и фотометри, като и със датчици за тъкмо ориентиране.
Въпреки че главната задача на телескопа от дълго време завърши, а в орбита се намират неговите „колеги“ Спицър и Кеплер, изведени в орбита през 2003 и 2009 година, Хабъл продължава да действа, макар че бе ремонтиран няколко пъти. За миналите съвсем 30 години в орбита, Хабъл направи редица научни открития, които които малко ще опишем тук.
1Разширението на Вселената става по-бързо, в сравнение с се считаше по-рано
Основната доктрина за появяването на Вселената е теорията за Големия Взрив, който е настъпил преди почти 13,7 милиарда години. Преди появяването на Хабъл се считаше, че разширението на Вселената се забавя поради гравитационните сили, само че наблюдавайки свръхновите звезди и измервайки дистанциите до тях, астрономите откриха, че галактиките се не престават да се разпръскват, освен това ускорено. Оказа се, че вместо да понижава, скоростта на уголемение се усилва. За обясняването на този факт в космологичното уравнение бе добавена нова променлива, наречена „тъмната енергия“, която изяснява увеличаващата се скорост на галактиките.
2Газово-праховите дискове повече не пречат при наблюдаването на образуването на нови звезди
Звездите се образуват в по този начин наречените газово-прахови дискове – големи натрупвания на въртящи се прахуляк и газ, в които под действието на гравитацията стартират да се образуват „зародиши“, броят на които лавинообразно се усилва в центъра на диска, до момента в който в последна сметка от прекомерният напън и нарасналата температура не стартират нуклеарни реакции, водещи до появяването на нова звезда. „Звездните зародиши“ с по-малък размер образуват планетите. Но този занимателен развой не може да се следи във забележимия диапазон, тъй като той е прикрит зад огромните газови и прахови области, а атмосферата на Земята съвсем не пропуща инфрачервените и ултравиолетовите диапазони. Но това не е проблем за Хабъл и първите фотоси на протопланетните дискове бяха направени през 1995 година, когато благодарение на телескопа бе снимано образуването на звезди и планети в мъглявината Орион.
3Уточнената възраст на Вселената
Преди извеждането на телескопа в орбита астрономите можеха напълно почти да дефинират възрастта на Вселената – някъде към от 8 до 25 милиарда години. Този извод е изработен въз основата на това, че Слънцето сигурно не е звезда от първо потомство, а неговата възраст е към 5 милиарда години, а през това време количеството тежки детайли във Вселената, образуващи се само при гърмежа на свръхнови звезди, не са толкоз доста, с цел да съществуват повече от 2 до 4 генерации звезди.
Чрез Хабъл бяха изследвани измененията в светимостта на 31 цефеиди – променливи звезди и по този метод оптимално тъкмо бе несъмнено разширението на Вселената и надлежно, доста по-точното установяване на нейната възраст – към 13,7 милиарда години с акуратност до няколко стотици милиона.
4Определяне състава на атмосферите на екзопланетите
Това че освен Слънцето има планетарна система бе известно и преди Хабъл, само че нямаше по какъв начин да се дефинира химическия състав на атмосферите на тези планети, тъй като изкривяванията, провокирани от атмосферата на Земята, са прекомерно огромни. Телескопът снима спектъра на атмосферата на екзопланетите, осветена от близките звезди. Хабъл откри в спектрите съществуването на същите субстанции, познати и на Земята – натрий, О2, въглерод и други. А в атмосферата на някои далечни планети бе открит метан – най-опростената органична молекула. Това се смята за първата стъпка в откриването на извънземен живот.
5Hubble Deep Field: фотоси на хиляди галактики, отдалечени от нас на милиарди светлинни години
Преди Хабъл, нямаше по какъв начин да бъдат видени и изучавани далечните галактики, тъй като тяхната извънредно слаба светлина се поглъщаше от атмосферата на Земята. Астрономите направиха доста забавен опит: насочиха телескопа към един от най-тъмните сектори на космоса и отавиха пандиза отворен в продължение на 10 дни. Така бе снимана една от най-известните фотографии – Hubble Deep Field.
Много добре се виждат над 3000 галактики със всевъзможни форми, цветове и размери, отдалечени от нас на доста милиарди светлинни години. Ако се замислим, те може и към този момент да са изчезнали или да са се слели с други галактики, до момента в който светлината от тях доближи до нас.
6Изследването на Юпитер в ролята на галактически чадър за Земята
През 1994 година Хабъл напълно ясно снима в инфрачервения и ултравиолетовите диапазони рухването на кометата Шумейкър-Леви върху Юпитер. По това време събитието от сходен жанр се считаше за нещо напълно изключително, протичащо се един път на няколко епохи. Но през 2009 година телескопът фиксира още едно рухване на комета върху Юпитер, което подсказа на астрономите, че гигантската газова планета е самобитен предпазен галактически чадър за вътрешните планети на Слънчевата система, защитавайки ги от бомбардировката на огромните комети и метеорити. И още, по време на сблъскването бяха получени данни за веществата в дълбините на Юпитер. Оказа се, че Юпитер повече наподобява на Слънцето, в сравнение с планета.
7Изясни се естеството на природата на най-ярките галактически обекти – квазарите
Квазарите за пръв път бяха следени през 1950-те години, когато се считаше, че това са доста ярки звезди в нашата вселена – Млечния път. Но бързо се разбра, че линиите в техните спектри са мощно изместени в алената област, което демонстрира, че те са отдалечени на милиарди светлинни години от нас. Но на сходно разстояние не могат да се разграничат галактиките, какво остава за обособени звезди. Нямаше пояснение за природата на квазарите.
Хъбъл обясни, че това са дейните ядра на галактиките в началния стадий от тяхното развиване, когато свръхмасивна черна дупка гълтам околното вещество, при което се образува акреционен диск, източник на изключително мощно лъчение, неведнъж десетки и стотици пъти превишаващо общото лъчение на всички звезди от нашата вселена.
8Разкрита бе повода за възникването на странните гама предавания
Тези гама пикове в началото бяха засечени от военните спътници, които трябваше да наблюдават за възникването на нуклеарни гърмежи на Земята. Но вместо това те всеки ден записаха мощни гама предавания от разнообразни браншове на космоса, при които за няколко секунди се отделя повече сила, в сравнение с Слънцето би излъчило за 10 милиарда години. Предполагаше се, че това е обвързвано с гърмежа на свръхнови звезди, само че нямаше по какъв начин да се разбере, за какво при едните гърмежи има гама лъчи, а при други – няма.
Благодарение на Хъбъл се разбра, че тези пикове са стеснен лъч мощно лъчение, генерирано при експлоадирането на изключително солидни бързо въртящи се звезди, които по-късно се трансформират в неутронна или кваркова звезда, или в черна дупка.
9Изследване виталния цикъл на другите видове звезди
Хабъл сподели, че най-малките звезди с маса под половината от слънчевата, не могат да преобразуват хелия и след изгарянето на водорода, постепенно – в продължение на десетки милиарди години, угасват и едва излъчват в инфрачервения и микровълновия диапазони.
Звездите със междинни размери – до 5 пъти масата на Слънцето имат по-интересна орис. След прекратяването на водородната реакция стартира реакцията с хелий, а по-късно с О2 и въглерод. В последна сметка звездата отхвърля външните си пластове, а по-късно се трансформира в бяло джудже или неутронна звезда, а от време на време в черна дупка. Последните два вида звезди по-късно избухват като свръхнови.
10Изследването на квазарите обясни механизма на образуването на галактиките
След като се разбра, че квазарите са дейните ядра на галактиките, учените пресметнаха техните маси посредством премерване скоростта на поглъщането на околното вещество. Оказа се, че масите на черните дупки са свързани с масите на галактиките, в които се намират. Това значи, че те се образуват дружно, а не се появяват поотделно, както се считаше по-рано.
Телескопът Хабъл още е в орбита, а това значи, че ще продължава да ни оказва помощ в разкриването тайните на Вселената.
Източник: kaldata.com
КОМЕНТАРИ