10 секретів всесвіту, розкритих за допомогою телескопа «Хаббл»

1. 1. Всесвіт розширюється набагато швидше, ніж вважалося раніше
2. 2. «Хаббл» дав нам найбільш точний на сьогоднішній час вік всесвіту
3. 3. Hubble Deep Field - фотографія тисяч галактик, яким мільярди років
4. 4. З'ясувалася справжня природа найяскравішого космічного тіла у Всесвіті: квазара
5. 5. Ми наближаємося до того, щоб зрозуміти роль чорних дір в освіті галактик
6. 6. Газ і пил більше не затуляють утворення зірок
7. 7. Стало можливим обчислити склад атмосфери планет за межами нашої Сонячної системи
8. 8. Зіткнення в космосі дають нам краще розуміння нашого власного космічного оточення - до того ж, вони...
9. 9. Розкрито справжня причина дивних сплесків гамма-випромінювання
10. 10. Ми побачили смерть зірок і народження планетарної туманності

Минуло вже 22 роки з того моменту, як НАСА запустило свій космічний телескоп «Хаббл» - один з найбільш плідних наукових приладів, коли-небудь створених людством.

Використовуючи широкий набір різноманітних інструментів, «Хаббл» вдивляється в космос, видаючи небачені зображення зірок, галактик, спалахів і відповіді на питання світобудови.

1. Всесвіт розширюється набагато швидше, ніж вважалося раніше

Пануюча теорія виникнення всесвіту говорить, що мав місце «Великий вибух», і з зазначеного часу вона розширюється. До «Хаббла» більшість астрономів вважало, що всесвіт продовжить розширюватися, але, як автомобіль без пального, буде рухатися за інерцією все повільніше і повільніше, втрачаючи швидкість у міру руху.

Спостерігаючи за надновими, «Хаббл» визначив відстань між галактиками, які продовжували віддалятися один від одного. І вчені виявили, що замість того, щоб сповільнюватися, розширення всесвіту насправді відбувається з прискоренням. Краї всесвіту продовжують розбігатися від «центру» все швидше і швидше.

2. «Хаббл» дав нам найбільш точний на сьогоднішній час вік всесвіту

До того, як «Хаббл» був відправлений на орбіту, наука могла лише здогадуватися з приводу приблизного віку всесвіту - десь 10-20 мільярдів років.

Але завдяки виконаним «Хабблом» вимірам світності 31 змінноїзірки - цефеїди, стало можливим обчислити швидкість розширення всесвіту, що дало нам набагато більш точну оцінку її віку - 13,7 мільярдів років, плюс-мінус кілька сотень мільйонів.

3. Hubble Deep Field - фотографія тисяч галактик, яким мільярди років

До «Хаббла» ми не могли вивчати найвіддаленіші від нас галактики, випустивши світло мільярди років тому. Але, прийнявши на себе ризик і фокусуючи камеру «Хаббла» на обраному ділянці космосу протягом 10 днів, дослідники отримали Hubble Deep Field.

HDF - це зображення понад 3-х тисяч галактик різноманітних форм, розмірів і светимостей. Вивчення цього зображення дало астрономам деяке уявлення про історію всесвіту, і дозволяє нам побачити, як виникають, ростуть і врешті-решт вмирають галактики.

4. З'ясувалася справжня природа найяскравішого космічного тіла у Всесвіті: квазара

Коли були виявлені квазари, їх природа в значній мірі залишалася невідомою. У них неймовірна світність, яка змушувала астрономів вважати, що вони дивляться на зірку - але ці об'єкти були занадто далекі від Землі, щоб знаходиться в нашій галактиці.

За допомогою «Хаббла» було встановлено, що квазари знаходяться в центрі галактики і отримують енергію з тертя, створюваного надмасивної чорною дірою. Кількість накопичується і вивільняється світла і енергії робить квазар найяскравішим з відомих об'єктів у Всесвіті.

5. Ми наближаємося до того, щоб зрозуміти роль чорних дір в освіті галактик

В ході спостережень над квазарами астрономи «Хаббла» прийшли до висновку, що серед усіх галактик з такими яскравими центрами перебували надмасивні чорні діри. І маса чорної діри (виміряна через швидкість падіння в неї речовини, враховуючи, що ніщо не може вирватися з чорної діри) пов'язана з масою зоряного згущення в центрі галактики.

Це, по всій видимості, означає, що формування галактики пов'язано з формуванням її центру у вигляді чорної діри - вони не з'являються окремо.

6. Газ і пил більше не затуляють утворення зірок

Деякі найбільш фантастичні фотографії «Хаббла» відобразили стискають хмари пилу і газу, які в кінцевому підсумку формують нові зірки. Раніше зображення хмар могли показати тільки викидають з нових зірок струменя пилу, а не обертаються «протопланетні» диски, які стали центром молодого планетного тіла.

Але завдяки «Хабблу» астрономи змогли побачити ці обертові диски і через них отримали нові знання про те, як формувалися зірки. Нові зірки і планетні системи дуже схильні до впливу їх оточення, яке було невиразно до отримання в 1995 році фотографій туманності Оріона.

7. Стало можливим обчислити склад атмосфери планет за межами нашої Сонячної системи

«Хаббл» може знаходити екстрасонячних планети, спостерігаючи за незначним зменшенням світності, яке відбувається в момент, коли планета проходить між телескопом і своєї батьківської зіркою.

Ці проміжки часу, звані «проходженнями», дозволили «Хабблу» провести перші виміри складу атмосфери цих планет - деякі з яких містять натрій, вуглець, кисень і інші елементи, з якими ми знайомі на Землі.

Відкриття «Хабблом» метану, першою відомою органічної молекули на екзопланете, є першим кроком на шляху до виявлення позаземного життя.

8. Зіткнення в космосі дають нам краще розуміння нашого власного космічного оточення - до того ж, вони просто приголомшливо

У 1994 році «Хаббл» зняв детальний звіт зіткнення комети з поверхнею Юпітера, яке, на думку астрономів, мало стати винятковою подією навіть в масштабах життя багатьох поколінь. Але в 2009-му році в Юпітер врізався ще одна комета, бо свідчить тим самим про те, що такі випадки можуть бути і не такими вже рідкісними, як вважали до цього (згідно первісної гіпотези - приблизно один раз за тисячу років).

Маючи можливість спостерігати удар комети (як у видимому, так і ультрафіолетовому світлі), астрономи помітили, що склад Юпітера менше нагадує сонячний, ніж вважалося раніше. Така доступність ділянок падіння для огляду відразу після зіткнення допоможе нам покращувати свої знання про найближчих і віддалених планетах.

9. Розкрито справжня причина дивних сплесків гамма-випромінювання

Гамма-сплески були вперше виявлені супутниками, які повинні були стежити за ядерними вибухами. Замість цього вони виявили щоденні, що відбуваються безладно спалаху потужністю 10 мільйонів мільярдів сонць.

Незрозумілим було, чому вибухи одних наднових викликають гамма-випромінюючі події, а інших - ні. З отриманих «Хабблом» даних складається враження, що чорні діри і гамма-сплески породжуються зірками з меншим вмістом металів. Тому виявлення гамма-випромінювання може говорити про те, що ви стали свідками народження нової чорної діри.

10. Ми побачили смерть зірок і народження планетарної туманності

За допомогою «Хаббла» був досліджений ряд вмираючих зірок, виглядали по-різному в залежності від їх розмірів. Зірки середнього розміру скидають свої гази і стають білими карликами, а масивні зірки коллапсируют, і виникає наднові.

Ці явища займають багато років, а не миті. Що стосується білих карликів, що випускається ними розпечений газ утворює красиву туманність, а астрономи вивчають один окремий випадок наднової з 1987 року.

Результати ведуться роками спостережень за надновими і планетарними туманностями показують, що такі трансформації відбуваються під час серій вибухів. Стеження за життєвим циклом цих зірок може допомогти нам зрозуміти, чим закінчилися ці явища, і як вони продовжать розвиватися протягом часу, що залишився в масштабах всієї всесвіту.