哈勃太空望远镜 这个工具将彻底改变我们人类观察外层空间的方式。
在当时,它被认为是有史以来建造的最大、最灵敏的望远镜,并且能够在观察银河系内外的物体方面取得巨大进步。
哈勃望远镜于 24 年 1990 月 XNUMX 日发射进入轨道,这要归功于 NASA 和 欧洲航天局。 哈勃将是目前围绕我们星球运行的几台太空望远镜中的第一台,它们已经成功拍摄了数十万张空间物体的图像,细节非常惊人。
由于其在现代天文学研究中的不可估量的价值,哈勃望远镜被命名为纪念 埃德温·哈勃XNUMX 世纪最重要的天文学家之一,因发现银河系以外的空间元素而闻名,包括仙女座星系、数百颗恒星、星云和小行星。
如果您是天文观测爱好者,那么您不会想错过这篇文章,我们将在其中讨论您需要了解的有关哈勃望远镜的所有信息,并向您展示其发现的最佳图像。
哈勃望远镜使近距离观察最迷人的星云成为可能,例如手枪星云、鹰状星云和草帽星云。 不要错过我们关于 星云及其与新恒星诞生的关系。
什么是哈勃望远镜?
哈勃是远程太空望远镜,也就是已经放置在地球轨道上的太空观测装置,海拔约600公里。
哈勃是太空观测计划的第一步 大天文台,美国宇航局的一项计划最终将 4 台当今最强大的太空望远镜置于地球大气层之外:哈勃望远镜、伽马射线太空天文台、钱德拉 X 射线望远镜和斯皮策太空望远镜。
哈勃望远镜位于地球投射的阴影毯下,以享受理想的条件,它可以更轻松地接收银河系内外数百万物体的光线(这是拉兰德无法实现的)。
另一方面,在地球大气层之外,望远镜镜头不受地球发射的电磁波所产生的大气湍流变化的影响,这会影响伽马射线辐射和 X 射线的捕获和处理由遥远的恒星产生,尤其是在观察红外光谱时。
最后,太空望远镜镜头也摆脱了与地球大气相关的气象限制,例如内部光污染和云层积聚。
哈勃望远镜在哪里?
哈勃目前处于地心轨道,平均海拔高度为 547 公里。
哈勃望远镜不是静止在轨道点上的,相反,它以大约 7 公里/秒的平均速度移动,始终将自己定位在被地球投下的阴影所覆盖的轨道点上,从那里它可以获得没有光污染的图像。
哈勃望远镜的技术特点
哈勃太空望远镜是真正的望远镜巨人。 它的身体长13.24米,最厚处直径4米。 加上所有附加设备,哈勃的总重量达到了惊人的 11.000 公斤。
它有一个带有两个镜子的巨大镜头,一个直径为 2 米,另一个为 4 个。望远镜镜头能够通过光学聚焦捕捉数百万公里外的图像。 此外,它能够以 0.04 弧秒的光学分辨率捕获图像。
光学分辨率是指望远镜镜头在同一图像中分离不同物体的能力,这些物体可能会被传播数光年的光的衍射效应所混淆。
除了强大的镜头外,哈勃望远镜还配备了多种特殊仪器,能够扫描空间以寻找电磁或放射性痕迹。
哈勃望远镜是如何工作的?
主要仪器:
多目标红外相机和光谱仪 (NICMOS)
它是在 1997 年哈勃望远镜维修任务期间安装在望远镜上的,旨在对近红外空间光谱(数光年)进行成像。
相比之下,该设备能够捕获电离粒子的高能发射,主要是在气态恒星和发射星云的聚集中。
最早的发现之一要归功于 镍金属CMOS 哈勃望远镜,是 枪星云,围绕恒星的宇宙气体的超积累 枪, 一颗蓝色的超巨星,无疑是我们银河系中最亮的一颗。
后来,对光谱仪的数据处理器进行了修改,以获取图像,从而可以研究距我们的系统超过 4 光年的 130 颗系外行星的大气层,其条件与地球相似。
用于空间测量的高级相机 (ACS)
ACS 是 3 年 2002 月执行任务 1990B 期间对望远镜进行的升级。事实上,用于空间测量的高级相机是从 XNUMX 年开始取代原始仪器的设备:微弱物体相机 (FOC)。
虽然目前部分停止服务,但 ACS 很快成为 哈勃主要观测团队 由于其惊人的多功能性。
首先,它有几个独立的探测器,覆盖了空间电磁波谱的各个部分,因此它可以同时拍摄具有紫外和红外对比度的图像。
它还具有较大的量子效率检测区域和各种过滤器,可让您捕获不同类型的非常遥远的空间物体,例如星云、彗星、小行星、行星和各种恒星。
ACS 可能是迄今为止历史上最重要的空间观测对象。 由于其非常高的灵敏度,我们能够获得以前认为不可能的宇宙图像,包括 哈勃超深场。
一张在宇宙“诞生”时拍摄的照片,因为镜头能够捕捉到比任何记录都古老的光的痕迹,它在 13.000 亿年前发出。 多亏了这张照片,我们才能够计算出宇宙创造的估计年龄。
广角相机 3 (WFC3)
WFC3 相机是 WFC2 的替代品,该团队于 2008 年在哈勃望远镜中达到了使用寿命。
WFC3 相机大大提高了哈勃在可见光谱中捕捉图像的能力,这要归功于它的紫外线检测传感器,它可以提供分辨率为 2048 x 4096 像素的彩色图像。
自从在哈勃安装广角 3 以来,重要捕获的细节质量,例如 2012 年船底座星云中一颗新星的诞生,已经有了很大的提高。
捕获的图像显示了宇宙气体粒子超凝聚的确切时刻,直到它们足够密集以形成恒星。
宇宙起源光谱仪 (COS)
哈勃的最新升级之一发生在 2009 年 B4 维修任务期间,当时美国宇航局在望远镜上安装了 COS。
COS 专为空间紫外范围内的光谱学而设计。 该仪器能够以非常灵敏的方式感知电磁辐射的痕迹,这就是为什么它能够提供大量关于新的大型星系和星云形成过程的信息。
COS 帮助回答了现代天文学中一些最重要的问题,例如:
- 星系的形成过程是怎样的?
- 观测不同类型的星系晕
- 恒星是如何从宇宙气体的积累中形成的?
- 研究太阳系内外行星的大气。
- 研究超新星等宇宙事件的化学成分
哈勃望远镜照片的 5 项发现
90年代的科学界很清楚,哈勃太空望远镜的发射将彻底永远地改变天文观测的规则,但他们不知道的是,凭借其强大的力量,他们将取得的发现范围有多大。镜头...
得益于高分辨率的 哈勃望远镜 图片,我们能够以前所未有的方式理解宇宙力学,并观察到我们宇宙中一些最不可思议的自然现象; 就像星星的死亡。
借助哈勃望远镜的图像,您在这里获得了 5 项科学发现
黑洞和宇宙凶杀
尽管自 1990 世纪中叶就提出了黑洞的存在,但由于哈勃太空望远镜的发射,我们直到 XNUMX 年后才能够证明这一点。
因为黑洞吸收周围环境的光,所以地球上的望远镜几乎不可能探测到黑洞,所以哈勃望远镜探测到了第一张真正清晰的黑洞图像。
发生这种情况是因为望远镜的镜头能够捕捉到聚集在强大的黑洞引力中心周围的电离气体积累所投射的辐射发射。
事实上,从他多年的观察中,我们了解到大多数螺旋星系的中心都是超大质量黑洞。 在我们的例子中,银河系围绕着一个巨大的超大质量黑洞旋转,称为 射手座 A.
最后,哈勃望远镜图像成功地详细捕捉到了与黑洞力学有关的最有趣的宇宙事件之一:一个吞噬中子星的黑洞。 天文学家称之为事件 宇宙杀人。
确认宇宙暴胀模型
对只能通过哈勃望远镜等望远镜观察到的宇宙现象的研究,使科学界能够获得关于几年前还只是一种理论的证据: 我们的宇宙在不断地膨胀。
对超新星的反复观察,就像图像中描述的那样,表明它们离我们的星球越来越远,这意味着宇宙自 13.000 亿年前的大爆炸以来就没有停止过膨胀。
巧合的是,第一个提出所有星系元素由于时空场的膨胀而不断远离彼此的理论的人是埃德温·哈勃(Edwin Hubble),现在被称为 哈勃理论。
能够验证的第一个发现是一个非凡的巧合 哈勃理论 已被同样以他的名字命名的望远镜收集。
暗物质的存在
如果我们非常广泛地谈论暗物质,我们就会陷入泥潭,因为这是目前天文学中讨论最多的话题之一,而事实是几乎没有关于它的数据来了解它在宇宙中的性质或目的. 空间。
存在一种被误解的粒子并在整个电磁波谱中逃脱观测的假设并不新鲜。 事实上,术语“暗物质” 它是由瑞士天体物理学家弗里茨·兹威基于 1933 年创造的。
然而,多亏了哈勃望远镜的照片,才能最终确认神秘暗物质粒子的存在,因为它的超灵敏镜头能够感知空间可见光谱中光发射的细微变形。
一种类似于光与物质粒子碰撞时的扭曲的视觉效果。 这种宇宙效应被称为 引力透镜。
暗物质被认为是一种“不可见”的组织,能够将不受粒子引力场控制的宇宙部分结合在一起。
例如,人们认为 银河巨型星团 Abell 2029将数百万光年范围内的数千个星系聚集在一起,被“包裹”在一层暗物质的覆盖层中,将它们聚集在一起。 这个理论可以通过观察 Abell 2029 时由引力透镜引起的光扭曲来证实。
看看宇宙的起源
哈勃望远镜的镜头最重要的发现可能是我们今天所知的图像 哈勃超深空
这张有争议的图像是在有记录以来最古老的可见光轨迹之后拍摄的。 图像中的光投影是 13.000 亿多年前,大爆炸后宇宙膨胀阶段的数亿颗恒星发出的。
为了获得这个图像,使用了哈勃望远镜的所有可视化仪器,目的是收集电磁波谱所有变量的视觉信息。
超深场仿佛哈勃可以让我们回顾过去,感知宇宙大爆炸后 600 到 800 年诞生的早期星系的光发射。
这张图片极大地帮助了我们更好地理解物质冷却后星系和恒星的形成过程。
发现创造的支柱
哈勃已经发现了数百个有趣的宇宙物体,但其中很少有像“创造之柱”那样受到关注,这是一个被编入 H II 区域的发射星云的一部分。
创世之柱是在鹰状星云的一部分中发现的宇宙物体(也是由哈勃发现的),但这个 H II 区域的有趣之处在于它令人难以置信的新恒星诞生率。存在于宇宙气体中的氢粒子。
在图像中可见的三列致密气体中,最大的一列总直径为 9.5 光年,非常巨大。 据信,该区域居住着超过 8500 颗恒星,这将使其成为太空中已知恒星密度最高的宇宙区域。
不断的观察 创造的支柱 他们可以更好地了解太空中发生的物质循环系统,当超新星排出粒子时,这些粒子由于其引力场的影响而凝结在宇宙气体云中,在那里它们成为新天体的一部分。