Még majdnem három évtizedes hűséges szolgálat után a Hubble Űrtávcső továbbra is működik és lélegzetelállító képeket nyújt a kozmoszról. A NASA egyik nagy csillagvizsgálójaként a távoli galaxisok, az exoplanetek és a világegyetem kiterjedésének megfigyelése forradalmi hatást gyakorolt a csillagászatra, az asztrofizikára és a kozmológiára.
A Hubble legújabb hozzászólása mély égbolt mozaikkép formájában érkezik, amelyet 16 éves észlelések felhasználásával készítettek. A „Hubble Legacy Field” néven ezt a mozaikot a galaxisok legnagyobb és legátfogóbb „történelemkönyvének” írják le. Mindent egybevetve, körülbelül 265 000 galaxist tartalmaz, amelyek mindössze 500 millió évvel a Big Bang után következtek be.
Közel 7500 egyedi expozíció került a Hubble Legacy Field létrehozására, széles képet nyújtva a távoli univerzumról, amely a legkorábbi látható időkre tekint vissza. Ilyenkor a kép azt mutatja, hogy a galaxisok hogyan változtak az idő múlásával, az egyesülések révén nőnek az óriási galaxisokká, amelyeket a Space Magazine-ban látunk. Ez gyakorlatilag azt jelenti, hogy a kozmikus evolúció 13,3 milliárd éve krónikusan megjelenik ebben az egy képen.
Ez az ambiciózus törekvés magában foglalja a 31 csillagászok különböző csoportjai által végzett Hubble-programok kollektív munkáját. Ez magában foglalta a több Hubble mély terepi felmérés megfigyeléseit is. Ide tartoznak a Hubble mély mező 1995-ben, a Nagy Observatories Origins mély felmérése (GOODS) a 2003-as, a Hubble ultra mély mező (2004) és a 2012-es eXtreme mély mező (XDF), amely a legmélyebb képet mutat az univerzumról eddig. .
Mint Garth Illingworth, az UCSC emeritus professzora és a
„Most, hogy szélesebb körben mentünk, mint az előző felméréseknél, sokkal távolabbi galaxisokat betakarítunk a valaha előállított legnagyobb ilyen adatkészletben. Egyetlen kép sem haladja meg ezt a képet, amíg el nem indítják a jövőbeli űrtávcsöveket, mint például James Webb.
A galaxisok látható fényben való megjelenítésén kívül a hullámhossz-tartomány az ultraibolya és a spektrum közeli infravörös része felé terjed. Ez kulcsfontosságú a modern csillagászatban és kozmológiában, mivel lehetővé teszi a galaxisok összeszerelésének kulcsfontosságú tulajdonságainak nyilvánosságra hozatalát. Jó példa erre
"A katalógusban szereplő számos galaxis ilyen nagy felbontású mérése széles körű extragalaktikus tanulmányozást tesz lehetővé" - mondta Katherine Whitaker, a katalógus vezető kutatója, a Connecticuti Egyetem Storrs-ban. "Gyakran az ilyen felmérések váratlan felfedezéseket hoztak, amelyek a legnagyobb hatással voltak a galaxisok evolúciójának megértésére."
Körülbelül egy évszázaddal ezelőtt Edwin Hubble (akinek a nevét a HST nevezik) ismert galaxisok a „tér jelölői”. Abban az időben távoli galaxiseket figyelt meg, és megfigyelte, hogy azok többségéből származó fény hogyan mozdult el a spektrum vörös vége felé - más néven. „Vöröseltolva”, ami azt jelzi, hogy a csillagászati tárgyak távolodnak tőlünk.
Ezek a megfigyelések megerősítették az Einstein általános relativitáselméletének előrejelzését, miszerint az univerzum vagy expanziós, vagy összehúzódó állapotban van. A későbbi felmérések galaxiseket használták a kozmikus terjeszkedés sebességének mérésére (Hubble állandóként ismertek), amely szintén utalást adott a kozmosz alapfizikájára, amikor a kémiai elemek származtak, és hogyan alakult ki végül Naprendszerünk és életünk.
Ez a tágabb nézet különösen hasznos ebben a tekintetben, mivel körülbelül harmincszor annyi galaxist tartalmaz, mint az előző mély mezők. A Legacy Field számos szokatlan tárgyat is felfedt, amelyek közül sok a korai világegyetem alatt zajló ütközések és fúziók maradványai - ezeket galaktikus „vonatroncsoknak” nevezik.
Amint el tudod képzelni, a kép összeszerelése nem volt könnyű feladat. Ahogy Dan Magee, a kaliforniai egyetem, Santa Cruz, a csapat adatfeldolgozási vezetője elmagyarázta:
„Célunk az volt, hogy mind a 16 év kitettségeit örökölt képré alakítsuk. Korábban ezeknek az expozícióknak a nagy részét nem állították össze következetes módon, amelyet bármely kutató felhasználhat. A csillagászok kiválaszthatják a kívánt örökölt mezőben található adatokat, és azonnal dolgozhatnak vele, ellentétben azzal, hogy a tudományos elemzés elvégzése előtt hatalmas mennyiségű adatcsökkentést kell végrehajtaniuk. ”
Annak ellenére, hogy a legeredményesebb és legátfogóbb képet ábrázolja a galaxisokról, ez az új kép csupán a Hubble Legacy Field képek sorozatának első darabja. A csapat jelenleg egy másik képkészleten dolgozik, amelyek összesen több mint 5200 Hubble expozíciót jelentenek az ég másik területéről. A jövőre nézve a csillagászok remélik, hogy kibővítik a régi képek multihullámhossz-tartományát, hogy még több adatot szerezzenek a
Ez magában foglalja a hosszabb hullámhosszú IR és nagy energiájú röntgen megfigyeléseket a NASA másik két nagy megfigyelőközpontjától - a Spitzer űrtávcső és a Chandra X-ray Observatory. Ahogyan Rychard Bouwens, a hollandiai Leideni Egyetem csapattagja mondta az ESA sajtóközleményében:
„Ezen új képek egyik izgalmas szempontja a távoli galaxisok megtekintésére rendelkezésre álló érzékeny színes csatornák nagy száma, különösen a spektrum ultraibolya részében. Olyan sok frekvenciájú képpel felbonthatjuk a galaxisok fényét az öreg és fiatal csillagok hozzájárulásával, valamint az aktív galaktikus magokkal. ”
Időközben várható, hogy az Univerzum egyetlen képe sem haladja meg a Hubble Legacy Field képeit, amíg a következő generációs űrteleszkópok el nem indulnak. Ide tartoznak a James Webb Űrtávcső (JWST) és a Széles körű infravörös távcső (WFIRST), mindkettő rendelkezik olyan eszközökkel, amelyek jobb felbontást és érzékenységet kínálnak Hubble és ezáltal lehetővé teszi a mélyebb felméréseket.
A Legacy Field képen látható galaxisok nagy száma szintén a jövő távcsöveinek fő célja. Amint Illingworth elmondta a HubbleSite sajtóközleményében:
„Összeállítottuk ezt a mozaikot eszközként, amelyet mi és más csillagászok használhatunk. Várható, hogy ez a felmérés még koherensebb, mélyebb és jobb megértést fog eredményezni a világegyetem alakulásáról az elkövetkező években ... Ez valóban megteremti a helyet a NASA által tervezett széles látószögű infravörös felmérés (WFIRST) számára. A Legacy Field egy útmutatót kínál a WFIRST számára, amely 100-szor nagyobb képet fog rögzíteni, mint egy tipikus Hubble-fénykép. A WFIRST mindössze három hetes megfigyelései szerint a csillagászok képesek lesznek egy olyan mezőt összeállítani, amely sokkal mélyebb és kétszer olyan nagy, mint a Hubble örökség mező. ”
Ezenkívül a JWST képalkotó képességei az infravörös sávban (amelyek meghaladják a Hubble vagy Spitzer) lehetővé teszi a csillagászoknak, hogy sokkal mélyebben bemutassák a Legacy Field képet, hogy jobban megtudják, hogyan nőttek a csecsemő galaxisok. A kép (az elkészítéshez használt egyes expozíciókkal együtt) elérhető a Mikulski Űrtávcsövek Archívumában (MAST).
