Содержание
Телескоп «Хаббл» сделал самый большой снимок Вселенной
Телескоп «Хаббл» сделал самый большой снимок Вселенной | informburo.kz
8 июня 2022, 09:53
#фото
Написать автору
На снимке можно обнаружить очень далёкие галактики. Это поможет учёным узнать, как возникли самые ранние и далёкие объекты во Вселенной.
Международная группа учёных опубликовала самое большое изображение участка космоса в ближнем инфракрасном диапазоне, полученное телескопом «Хаббл». Это позволит астрономам нанести на карту области звездообразования во Вселенной, сообщает TJournal.
Самые яркие и редкие объекты Вселенной / Фото опубликовано на сайте utoronto.ca
«Хаббл» сделал несколько изображений и объединил их в одно, подобное панорамному снимку на смартфоне. Обзор с высоким разрешением 3D-DASH позволил получить восемь снимков за один оборот «Хаббла» вокруг Земли вместо одного. Для создания полного изображения понадобилось 1256 отдельных кадров и 250 часов, раньше на такую операцию требовалось две тысячи часов.
Галактики за последние 10 миллиардов лет / Фото опубликовано на сайте utoronto.ca
Данные получены в ближнем инфракрасном диапазоне, поэтому на снимке можно обнаружить очень далёкие галактики и пылевые скопления – зоны зарождения новых звёзд. Снимок поможет учёным находить редкие объекты и ранние галактики.
Читайте также:
- Компания главы Amazon в пятый раз прокатила туристов в космос
- Космос становится большим трендом. Кто победил на международном конкурсе Kazakhstan Smart Space
Читайте новости без рекламы. Скачайте мобильное приложение informburo.kz для iOS или Android.
Популярное в нашем Telegram-канале
1
«Долой компартию, долой Си Цзиньпина». В Китае продолжаются массовые беспорядки из-за коронавирусных ограничений
6301
8
60
2
Почему не было интернета в Астане, сообщили в Государственной технической службе КНБ
5048
26
122
3
Десять поездов застряли в пути из-за аварии в электросети в Жамбылской области
5177
0
17
4
Четыре человека погибли при столкновении пяти автомашин на трассе Алматы — Оскемен
4740
4
47
5
⚡️ В полиции прокомментировали митинг в столице
4629
32
69
6
✅Выборы в Мажилис и маслихаты пройдут в июне 2023 года
4400
4
30
7
Президент Казахстана Касым-Жомарт Токаев по приглашению Президента России Владимира Путина прибыл с официальным визитом в Российскую Федерацию
4386
9
120
8
В пяти регионах Казахстана ограничили движение транспорта
4175
1
10
9
Прогноз погоды на 28 ноября: температуры в ряде регионов опустятся ниже 30 градусов мороза
4195
0
7
10
Учеников начальных классов Астаны перевели на удалёнку из-за морозов
4335
2
19
Новости партнеров
informburo. kz в социальных сетях
Скачать мобильное приложение
Скачать мобильное приложение
© ТОО «Инфополис», 2015 – 2022. Все права защищены. Использование материалов допускается только с письменного разрешения ТОО «Инфополис»
Не только «Хаббл»: космические телескопы настоящего и будущего
РБК Тренды сделали подборку из восьми существующих и готовящихся к запуску космических телескопов, которые изменили или изменят наше представление о космосе
В 1610 году Галилео Галилей и Симон Мариус независимо друг от друга открыли спутники Юпитера, что стало одним из важнейших научных событий того времени. Почти четыре века спустя запуск космического телескопа «Хаббл» положил начало новой революции в астрономии.
Главная проблема оптической астрономии — неоднородность земной атмосферы. Области с разной плотностью, скоростью движения воздуха приводят к мерцанию звезд, видимому невооруженным глазом. Это делает космос единственным местом, где телескоп может получить действительно четкое и исчерпывающее представление о Вселенной.
В этом материале рассказывается про самые значимые проекты космических телескопов, тогда как крупнейшим наземным обсерваториям у нас посвящен отдельный обзор.
Также астрофизик Сергей Попов рассказал РБК Трендам о том, как новые технологии превратили астрономию в модную и востребованную науку. Почему не стоит ждать, что в будущем мы «переедем» на другую планету и какой вообще нам всем толк от этих астрономических открытий?
Выпуск подкаста «Лекции не будет» РБК Трендов с Сергеем Поповым о том, почему мы никогда не сможем переселиться на другую планету:
Ваш браузер не поддерживает аудиоплеер
.
Космический телескоп «Хаббл»
Телескоп «Хаббл», названный в честь Эдвина Хаббла, был запущен на орбиту 24 апреля 1990 года. Это совместный проект NASA и Европейского космического агентства, задуманный как обсерватория общего назначения для исследования Вселенной в видимом, ультрафиолетовом и инфракрасном диапазонах волн. Входит в число Больших обсерваторий NASA.
Телескоп «Хаббл»
(Фото: NASA)
20 мая 1990 года телескоп сделал первую фотографию звездного скопления NGC 3532.
Слева — снимок, сделанный из обсерватории Лас Кампанас, Чили. Справа — часть первого изображения «Хаббла»
(Фото: NASA, ESA, and STScI)
«Хаббл» вращается вокруг Земли на высоте около 540 км и наклонен на 28,5 градусов к экватору. Чтобы совершить один оборот, ему требуется 95 минут.
Орбитальный телескоп провел более 1 млн наблюдений и предоставил данные, которые астрономы использовали, чтобы написать свыше 18 тыс. рецензируемых научных публикаций (от формирования планет до гигантских черных дыр). Эти документы упоминались в других публикациях более 900 тыс. раз.
Чем известен «Хаббл»
- Благодаря изучению пульсирующих звезд удалось определить возраст нашей Вселенной — 13,8 млрд лет.
- В январе 1992 года астрономы подтвердили существование планет за пределами солнечной системы.
- Телескоп зафиксировал редкое явление — столкновение кометы Шумейкера-Леви 9 с Юпитером в 1994 году. Это первые в истории фотографии столкновения двух объектов Солнечной системы.
Серия снимков, сделанных с помощью космического телескопа «Хаббл» NASA, показывает эволюцию области падения кометы Шумейкера-Леви
(Фото: H. Hammel, MIT and NASA)
- Телескоп детально зафиксировал эволюцию погоды Юпитера, в том числе редкий шторм возле экватора планеты.
- «Хаббл» показал Плутон впервые с момента открытия планеты в 1930 году.
- Аппарат сфотографировал шлейф газа и пыли высотой 400 км в результате извержения вулкана Ио, самой большой внутренней луны Юпитера.
Изображения сделаны 14 февраля 2007 года. На левом видны оранжевые овальные отложения серы вокруг вулкана Пеле. На правом изображении виден большой шлейф, поднимающийся над поверхностью, недалеко от северного полюса
(Фото: NASA, ESA, and J. Spencer (SwRI))
- Подтвердил предположения о наличии сверхмассивных черных дыр в ядрах Галактик.
- Нашел самый далекий из известных на сегодня космических объектов — галактику GN-z11. Сейчас мы видим ее такой, какой она была 13,4 млрд лет назад.
Галактика GN-z11, показанная на вставке, видна в прошлом на 13,4 млрд лет, всего через 400 млн лет после Большого взрыва, когда возраст Вселенной составлял всего 3% от ее нынешнего возраста. Учитывая расширение Вселенной, сейчас на деле она находится в 32 млрд световых лет от нас
(Фото: NASA, ESA, P. Oesch (Yale University))
- Подтвердил существование на спутнике Юпитера Ганимеде огромного подземного океана под 150-километровой толщей льда. На основании этого открытия астрономы внесли крупнейший спутник в Солнечной системе в список возможных кандидатов на поиск жизненных форм.
- Обнаружил водяной пар на экзопланете K2-18b из обитаемой зоны, а также первую подтвержденную межзвездную комету 2I/Borisov.
13 июня 2021 года компьютер, отвечающий за научное оборудование «Хаббла», перестал реагировать на команды с Земли. Устранить поломку инженерно-научной группе, обслуживающей телескоп, удалось только к 16 июля 2021 года.
У орбитального «Хаббла» есть два аккаунта в Twitter — Hubble NASA и Hubble ESA, два официальных YouTube канала — NASA и ESA, а также аккаунты в Instagram и Facebook.
Посвященный «Хабблу» ролик NASA
Изображения и данные, полученные с космического телескопа «Хаббл», показывают галактики такими, какими они были миллиарды лет назад.
Космическая рентгеновская обсерватория «Чандра»
Обсерватория «Чандра» — это телескоп, специально разработанный для обнаружения рентгеновского излучения из очень горячих районов Вселенной, таких как взорвавшиеся звезды, скопления галактик и материя вокруг черных дыр. Обсерватория получила свое имя в честь одного из крупнейших астрофизиков XX века Субрахманьяна Чандрасекара, известного своими работами о белых карликах. Входит в число Больших обсерваторий NASA.
Телескоп «Чандра»
(Фото: NGST)
Запуск состоялся 23 июля 1999 года. Предполагалось, что телескоп прослужит пять лет. В итоге «Чандра» стала самой продолжительной астрономической миссией без обслуживающих экспедиций.
На счету «Чандры» тысячи запечатленных космических объектов и явлений, которые помогли ученым лучше понять устройство нашей Вселенной и процессы, происходящие в ней. Телескоп показывает остатки взорвавшихся звезд, обнаруживает черные дыры по всей Вселенной, отслеживает отделение темной материи при столкновении галактик и многое другое.
Чем известна «Чандра»
- Сделанный «Чандрой» первый снимок остатка сверхновой Кассиопея A показал астрономам загадочный источник в центре, который может быть быстро вращающейся нейтронной звездой или черной дырой.
Снимок остатка сверхновой Кассиопея A
(Фото: John Hughes et al. (Rutgers), NASA/CXC/SAO)
- В Крабовидной туманности получилось различить ударные волны вокруг центрального пульсара, незаметные другим телескопам.
- С помощью рентгеновской обсерватории «Чандра» ученые уточнили постоянную Хаббла — число, определяющее скорость расширения Вселенной.
- При столкновении сверхскоплений галактик были получены доказательства существования темной материи.
- Благодаря данным с телескопа ученые наблюдали крупнейшую из когда-либо обнаруженных рентгеновских вспышек сверхмассивной черной дыры в центре галактики Млечный Путь.
Сверхмассивная черная дыра Стрелец A * расположена в центре нашей галактики. По оценкам ученых, ее масса примерно в 4,5 млн раз больше массы нашего Солнца
(Фото: NASA)
- Снимки, показывающие сильно искаженный остаток сверхновой, названный W49B, позволили ученым предположить присутствие в нем самой последней черной дыры, образовавшейся в галактике Млечный Путь.
- В галактике M82 обнаружен новый тип черных дыр.
Следить за жизнью «Чандры» можно в Twitter, на YouTube-канале, а также в Instagram и Facebook.
Посмотреть эту публикацию в Instagram
Космический гамма-телескоп «Ферми»
Телескоп «Ферми» — это международная многоцентровая обсерватория, изучающая космос в диапазоне гамма-излучения.
Изначально аппарат назывался Gamma-ray Large Area Space Telescope или GLAST. Но 26 августа 2008 года NASA переименовало телескоп в честь итальянского физика Энрико Ферми, лауреата Нобелевской премии по физике 1938 года.
Телескоп «Ферми»
(Фото: NASA)
Запуск телескопа состоялся 11 июня 2008 года. С тех пор «Ферми» обращается вокруг Земли на высоте 565 км. Он сканирует все небо каждые три часа в поисках гамма-лучей с энергией от 20 МэВ до более 300 ГэВ. Один оборот вокруг нашей планеты телескоп делает за 95 минут.
Картируя все небо каждые три часа, «Ферми» открывает самые экстремальные явления во Вселенной: от гамма-всплесков и струй черных дыр до пульсаров, остатков сверхновых и происхождения космических лучей.
Чем известен «Ферми»
- Первым научным результатом телескопа стала регистрация гамма-пульсара, расположенного в остатке сверхновой CTA 1, который стал первым известным объектом, «мигающим» только в гамма-лучах.
- 15 сентября 2008 года «Ферми» зарегистрировал рекордную вспышку гамма-излучения в созвездии Киля, обозначенную как GRB 080916 °C. Мощность взрыва превышала мощность примерно 9 тыс. обычных сверхновых.
- «Пузыри Ферми». В 2010 году ученые обнаружили гигантскую загадочную структуру, которая выглядит как пара пузырей сверху и снизу от центра нашей галактики. Высота каждой доли составляет 25 тыс. световых лет, вместе же они простираются примерно на половину диаметра Млечного Пути.
- 7 марта 2012 года телескоп наблюдал вспышку с максимальной энергией, когда-либо наблюдаемой при извержении Солнца. На пике вспышки «Ферми» обнаружил гамма-лучи в 2 млрд раз превышающей энергию видимого света или около 4 ГэВ.
- Телескоп наблюдал многочисленные гамма-вспышки (короткие вспышки во время грозы, связанные с молнией) на Земле. Он обнаружил, что они могут производить 100 трлн позитронов (античастица элекрона, относится к антивеществу), что намного больше, чем ранее предполагали ученые.
«Ферми» не ведет такую активную социальную жизнь, как его коллеги. У телескопа есть аккаунт в Twitter (не обновляется с осени 2019 года) и страница на Facebook (последнее обновление — в сентябре 2020 года).
Орбитальный телескоп TESS
TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite) — космический телескоп, предназначенный для открытия экзопланет транзитным методом (фиксация характерных провалов яркости, вызванных прохождением планеты на фоне звезды). Разработан учеными MIT в рамках Малой исследовательской программы NASA.
Телескоп TESS
(Фото: NASA)
Орбитальный телескоп был запущен 18 апреля 2018 года на борту ракеты SpaceX Falcon 9. TESS — первый спутник NASA Astrophysics, запущенный по контракту со SpaceX.
Телескоп наблюдает за космическими объектами с высокоэллиптической околоземной орбиты (HEO). Впервые в качестве силы, стабилизирующей траекторию, используется гравитационное притяжение Луны
В первый год работы телескоп наблюдал Южное полушарие небесной сферы. Участок неба был разбит на 13 секторов, на каждый из которых TESS потратил 27 дней. 18 июля 2019 года первый этап миссии был завершен. По такому же принципу телескоп отработал год и в Северном полушарии. С августа 2020 года аппарат приступил к расширенной миссии, которая продлится, как ожидается, до сентября 2022 года.
В результате TESS охватил своим взглядом около 75% площади неба, открыл порядка 66 подтвержденных экзопланет и зафиксировал свидетельства более чем 2 100 планет-кандидатов, вращающихся вокруг ярких соседних звезд. В будущем уже телескоп Джеймса Уэбба изучит эти планеты-кандидаты и определит, могут ли они поддерживать жизнь.
Чем известен TESS
- 18 сентября 2018 года группа астрономов во главе с Челси Хуангом из MIT сообщила о первой обнаруженной телескопом экзопланете в системе звезды Pi Mensae на расстоянии около 60 световых лет от Земли.
Ролик NASA о первых успехах TESS
- 15 апреля 2019 года в NASA сообщили о первом открытии TESS планеты размером с Землю. Планета HD 21749c составляет около 89% диаметра Земли и вращается вокруг HD 21749, звезды K-типа (т.е. звезды оранжевого цвета с температурой поверхности от 3800 до 5000 К) с массой около 70% Солнца, расположенной на расстоянии 53 световых лет в южном созвездии Ретикулум.Планета скорее всего горячая, с температурой поверхности до 427 °C.
- 6 января 2020 года NASA объявило об открытии TOI 700 d, первой экзопланеты размером с Землю в обитаемой зоне, обнаруженной TESS. Экзопланета вращается вокруг звезды TOI 700 в 100 световых годах от нас в созвездии Дорадо.
- В январе 2021 года ученые определили, что TYC 7037-89-1 — первая из когда-либо обнаруженных шестизвездных систем, в которой все звезды участвуют в затмениях.
Три такие пары составляют недавно открытую шестерную звездную систему под названием TYC 7037-89-1
(Фото: NASA)
У телескопа есть аккаунт в Twitter. Также информацию о деятельности TESS можно найти на странице NASA Exoplanets в Facebook.
Орбитальная обсерватория «Спектр-РГ»
Орбитальная астрофизическая обсерватория «Спектр-РГ» предназначена для построения полной карты Вселенной в рентгеновском диапазоне энергий. Это проект Федеральной космической программы России с участием Германии.
Обсерватория состоит из двух зеркальный телескопов: немецкого eROSITA, работающего в мягком рентгеновском диапазоне, и российского ART-XC, работающего в жестком рентгеновском диапазоне. ART-XC — первый в России телескоп с оптикой косого падения.
«Спектр-РГ» с телескопами ART-XC (снизу) и eROSITA (сверху)
(Фото: РКС)
13 июля 2019 года обсерватория была запущена с космодрома Байконур.
Исследования «Спектра-РГ» продлятся 6,5 лет. Из них четыре года телескоп будет сканировать звездное небо, а оставшиеся 2,5 года — работать в режиме точечного наблюдения объектов во Вселенной по заявкам мирового научного сообщества. Местом для аппарата выбрана точка Лагранжа (L2) в 1,5 млн км от Земли.
По заверениям «Роскосмоса», за время миссии «Спектр-РГ» обнаружит около 100 тыс. массивных скоплений галактик, порядка 3 млн сверхмассивных черных дыр в ядрах галактик, сотни тысяч звезд с активными коронами, десятки тысяч звездообразующих галактик и многие другие объекты, в том числе неизвестной природы, а также детально исследует свойства горячей межзвездной и межгалактической плазмы.
Ожидается, что в 2025 году будет завершена и обнародована самая точная карта Вселенной, построенная телескопами «Спектра-РГ».
Телескоп Джеймса Уэбба
Телескоп Джеймса Уэбба (JWST) — это амбициозный научный проект орбитальной инфракрасной обсерватории NASA в сотрудничестве с европейскими и канадскими космическими агентствами. Запуск запланирован не ранее ноября 2021 года.
Телескоп Джеймса Уэбба
(Фото: NASA)
В отличие от «Хаббла», «Уэбб» не предназначен для обслуживания. Запаса хладагента на нем хватит примерно на десять лет. Чтобы обеспечить корректную работу на протяжении этого срока, все критически важные подсистемы телескопа дублируются.
Ожидается, что регулярные научные данные и изображения начнут поступать с «Уэбба» примерно через шесть месяцев после запуска.
Телескоп Джеймса Уэбба станет самым большим, мощным и сложным космическим телескопом, когда-либо созданным и запущенным в космос. Размер главного зеркала, шириной в 6,5 м и площадью собирательной поверхности в 25 кв. м, позволит «Уэббу» наблюдать далекие галактики на расстоянии более 13 млрд световых лет.
Телескоп разместится в 1,5 млн км от Земли в противоположную от Солнца сторону во второй точке Лагранжа (L2). Он будет видеть около 39% неба в любой момент времени. Поскольку телескоп должен отвернуться от теплых и близких объектов, способных помешать ему, он не сможет наблюдать Солнце, Меркурий, Венеру, Землю или Луну.
Транспортировка и последовательность развертывания телескопа Джеймса Уэбба на орбите
Четыре научных инструмента имеют уникальные особенности, которые позволят астрономам изучать различные космические объекты:
- Камера ближнего инфракрасного излучения (NIRCam) будет отслеживать свет от звезд в соседних галактиках и от удаленных звезд Млечного Пути. Она также будет искать свет от звезд и галактик, которые сформировались в начале жизни вселенной.
- Спектрограф ближнего инфракрасного диапазона (NIRSpec) будет наблюдать до 100 объектов одновременно и искать галактики, образовавшихся после Большого Взрыва.
- Спектрограф среднего инфракрасного диапазона (MIRI) создаст фотографии дальних небесных объектов, как это сейчас делает «Хаббл». Он позволит ученым собрать физические подробности о дальних объектах во Вселенной, обнаружить отдаленные галактики, слабые кометы, новорожденные звезды и объекты в поясе Койпера (дальняя часть Солнечной системы за орбитой Нептуна).
- Датчик точного наведения с устройством формирования изображения в ближнем инфракрасном диапазоне и бесщелевой спектрограф (FGS/NIRISS). Компонент FGS будет отвечать за то, чтобы телескоп смотрел точно в заданном направлении во время научных исследований. А NIRISS — искать следы первого света во Вселенной и исследовать экзопланеты.
У телескопа есть аккаунт в Twitter, YouTube-канал, а также страницы в Instagram и Facebook.
Оптический телескоп «Сюньтянь»
Телескоп Китайской космической станции (CSST) «Сюньтянь» или «Небесный часовой» — автономный орбитальный модуль с оптическим телескопом.
Запуск «Сюньтянь» запланирован на 2024 год. Телескоп будет вращаться вокруг Земли по той же орбите, что и китайская модульная станция. Он сможет периодически приближаться и стыковаться с ней, чтобы экипаж проводил необходимый ремонт и менял приборы.
Телескоп «Сюньтянь»
(Фото: CSNA)
Огромная линза делает «Небесного часового» сопоставимым с «Хабблом». При этом обзор китайского телескопа будет в 300 раз больше при таком же высоком разрешении. Благодаря широкому полю зрения он сможет наблюдать до 40% пространства в течение десяти лет.
Телескоп Китайской космической станции будет вести наблюдение в ближнем ультрафиолетовом и видимом свете, а также исследовать свойства темной материи, формирование и эволюцию галактик.
Космическая обсерватория «Спектр-УФ»
Международный проект космической обсерватории «Спектр-УФ» будет исследовать Вселенную в ультрафиолетовом и видимом диапазонах электромагнитного спектра с высоким угловым разрешением, а также регистрировать гамма-излучение в энергетическом диапазоне от 10 КэВ до 10 МэВ. Основную работу по проекту ведут Россия и Испания.
«Спектр-УФ»
(Фото: WSO-UV)
Космический телескоп с зеркалом диаметром 1,7 м оснастят спектрографами высокого и низкого разрешения, чтобы получать спектры высокого разрешения, и камерами для построения высококачественных изображений в ультрафиолетовом диапазоне. Он сможет конкурировать с телескопом «Хаббл».
«Спектр-УФ» будет заниматься не поиском планет, но изучит физико-химический состав планетных атмосфер в Солнечной системе и за ее пределами, физические и химические свойства межзвездного и околозвездного вещества (газа и пылевых частиц), природу активных галактических ядер, химическую эволюцию галактик. Важная задача «Спектра-УФ» — поиск скрытого вещества, то есть газа и пыли, трудноразличимых для уже существующих телескопов.
Сроки старта миссии «Спектр-УФ» несколько раз переносились. Ожидается, что обсерватория начнет работу осенью 2025 года. Запуск запланирован с космодрома «Восточный».
фотографий космоса на самом деле черно-белые. Вот как они окрашены | Варун Чидалла | TechTalkers
Фотографии космоса, которые вы видите, проходят сложный, но важный процесс перехода от оттенков серого к яркой окраске.
«M16 — Туманность Орла, также известная как Столпы Творения» — Изображение предоставлено Принстонским университетом
Взгляните на изображение выше. Что ты видишь? Вы признаете что-нибудь? Ну, можно сказать, что это снимок космоса, скорее всего сделанный в телескоп. Это одна из самых знаковых фотографий космоса НАСА, хотя вы, вероятно, никогда не видели эту фотографию раньше. Почему я это знаю? Это просто. Это черно-белое изображение .
«Столпы творения». Изображение предоставлено: Национальный музей авиации и космонавтики. Кроме того, большинство телескопов делают только черно-белые снимки, наиболее заметным из которых, вероятно, является телескоп Хаббла .
Теперь посмотрите на цветную картинку. В основном это то же самое, что и предыдущее, но вы, скорее всего, узнаете эту культовую космическую фотографию. Это называется Столпы Творения , фотография туманности Орел, удаленная на 6500 световых лет, сделанная телескопом Хаббл, и это яркий пример процесса окрашивания космических снимков.
Итак, что это за процесс, и что он может сделать, кроме как добавить цвета на фотографии космоса? Давайте углубимся в это.
«Весь свет, который мы можем видеть». — Изображение предоставлено: Coleman Lowndes/Vox
Прежде чем мы рассмотрим, как окрашиваются космические фотографии, нам нужно понять, как работает свет во Вселенной и как мы его воспринимаем. Выше показан спектр всех известных нам частот света во Вселенной, от радиоволн до гамма-лучей. Однако мы можем видеть и понимать только часть этого спектра, обозначенную как «9».0007 видимый свет ”на диаграмме выше, так как большинство частот света невидимы для человеческого глаза. Однако свет, который мы можем видеть, колеблется от красного на самых низких частотах до фиолетового на самых высоких. Мы можем видеть этот свет благодаря клеткам, называемым колбочками , расположенными в задней части наших глаз, которые интерпретируют цвета объектов по отраженному от них свету.
Три типа цветочувствительных колбочек — Изображение предоставлено Reddit
У нас в сетчатке есть три типа этих цветочувствительных колбочек, каждый из которых обнаруживает разные диапазоны света. Кроме того, каждая из колбочек улавливает длинные, средние или короткие волны света. Это примерно соответствовало трем цветам — красному, зеленому и синему соответственно.
Таким образом, они известны как основные цвета света , и являются основой для всех длин волн света, которые мы видим. Вы, наверное, слышали о модели RGB , в которой красный, синий и зеленый свет суммируются в определенных количествах, чтобы в результате создать широкий диапазон цветов. Эта модель обычно используется в дисплеях для электроники и является важной частью понимания того, как космические фотографии раскрашиваются по сравнению с их исходным черно-белым изображением.
Теперь, когда мы поняли, как работает свет, давайте углубимся в процесс.
«Телескоп Хаббл НАСА» — Изображение предоставлено Вашингтонским университетом. Во-первых, телескоп должен быть правильно сфокусирован, так как объекты телескопа обычно находятся очень далеко, поэтому необходимо принять правильные меры, чтобы телескоп получил хорошее изображение.
«Цветной фильтр Байера» — Изображение предоставлено: ResearchGate
Затем камера начинает делать снимок. Свет, который видит телескоп, фильтруется на длинные, средние или короткие длины волн. Это приводит к трем различным изображениям, улавливающим свет для каждого диапазона. Однако этот процесс требует времени. На создание каждого кадра требуется определенное время (некоторые говорят, что это 1000 секунд).
Кроме того, поскольку Хаббл постоянно вращается вокруг Земли со скоростью 17 000 миль в час, Хабблу, скорее всего, потребуется несколько оборотов, чтобы получить все необходимые кадры. Однако после того, как сделана каждая фотография для каждого диапазона длин волн, каждому из этих диапазонов назначается цвет в зависимости от его положения в цветовом спектре, скорее всего, красный, зеленый или синий (модель RGB!). это называется широкополосная фильтрация , так как свет, достигающий камеры, фильтруется в широком диапазоне длинных, средних и коротких.
«Туманность Пузырь (NGC 7635) в 2020 году» — Изображение предоставлено: Pinterest
Позже несколько кадров с разными длинами световых волн объединяются в один с помощью таких программ, как Photoshop. После некоторых ретушей фотография готова, и вы получите изображения, подобные приведенному выше.
«Spitzer Spies Supernova Remnant HBH 3» — Изображение предоставлено: НАСА
Видеть космос в цвете — это просто удивительный опыт, но у этого процесса есть и другие научные применения.
Например, ученые могут использовать широкополосную фильтрацию и так называемую узкополосную фильтрацию для обнаружения газов и их присутствия во Вселенной. Если бы ученые исследовали остатки сверхновой, они могли бы выяснить, какие газы присутствовали или были выброшены после взрыва. Поскольку все газы поглощают свет с разной длиной волны, важны цвета, присвоенные им в процессе фотоокрашивания.
Наблюдение за тем, как обычные газы появляются в спектре, может дать астрономам больше информации о распределении газов в нашей Вселенной, что может свидетельствовать о внеземной жизни или других галактиках и системах.
Телескоп Джеймса Уэбба. Изображение предоставлено National Geographic. Мы исследовали только около 5% океанов нашей Земли, не говоря уже о космосе, но мы будем продолжать идти вперед. Хотя мы можем думать только о том, как Вселенная выглядит в процессе окрашивания, вскоре мы сможем делать собственные цветные фотографии космоса, ясные как божий день. Между тем, этот процесс широкополосной фильтрации может помочь человечеству во многих отношениях — от поиска пригодных для жизни планет для людей до изучения большей части нашей огромной галактики.
Каждый день мы расширяем границы, внедряем инновации и разрушаем барьеры. Инновации не останавливаются и не остановятся, поскольку всегда будет стремление решить мировые проблемы, и я рад видеть это в действии в будущем.
Как сказал Стивен Джеффс,
«Инновации — это непрекращающееся стремление нарушить статус-кво и начать новое развитие там, куда осмеливались пойти немногие». Космический телескоп Хаббл обнаружил то, что, как они подозревают, является единственной звездой в далекой-далекой галактике — самой далекой и древнейшей звездой, которую когда-либо наблюдали.
«Это, безусловно, самая далекая отдельная звезда, которую мы когда-либо видели», — говорит Джейн Ригби из НАСА, соавтор статьи, описывающей открытие, опубликованной сегодня в журнале Nature . «Это будет наш лучший шанс изучить, какой была отдельная массивная звезда в ранней Вселенной».
Звезда получила прозвище Эарендель, что в переводе со древнеанглийского означает «утренняя звезда» или «восходящий свет». Он появился всего через 900 миллионов лет после Большого взрыва; предыдущий рекордсмен по прозвищу Икар существовал примерно через 4,3 миллиарда лет после этого взрывного события. Это означает, что Эарендель существовал вскоре после того, как младенческая вселенная вышла из эпохи тьмы, когда некоторые из первых галактик росли и развивались.
Ученые подсчитали, что Эарендель как минимум в 50 раз массивнее Солнца, хотя это может быть двойная пара звезд, а не одинокая звезда. Последующие наблюдения с помощью космического телескопа Джеймса Уэбба НАСА (JWST) должны помочь подтвердить, является ли объект звездой или чем-то совершенно другим.
«Это действительно захватывающая интерпретация, и я бы хотел, чтобы она оказалась правдой», — говорит астроном Кэтрин Уитакер из Массачусетского университета в Амхерсте, которая не была частью исследовательской группы. «Я надеюсь, что это те вещи, о которых мы узнаем больше, и я с нетерпением жду того, что покажут их последующие наблюдения».
Космическое увеличительное стекло
Изучение далекой Вселенной похоже на оглядывание назад во времени. Из-за времени, которое требуется свету, чтобы пересечь космос, ученые видят очень далекие звезды и галактики такими, какими они были миллионы или миллиарды лет назад, когда эти объекты излучали свет, который сегодня улавливают телескопы. Помимо развертывания более совершенных телескопов, ученые разрабатывают все более умные способы исследования самых глубоких уголков пространства и времени.
Для этого наблюдения астрономы использовали Хаббл, чтобы заглянуть в раннюю Вселенную, нацелив его на чрезвычайно массивное скопление галактик под названием WHL0137-08. Сгустки, подобные этому, настолько массивны, что их гравитация искажает и искажает окружающий свет, иногда случайно увеличивая фоновые объекты в явлении, известном как гравитационное линзирование.
За последнее десятилетие группа Reionization Lensing Cluster Survey использовала 41 из этих космических линз для поиска увеличенных объектов, которые существовали, когда первые огни во Вселенной только мерцали. Используя этот метод, ученые обнаружили далекие звезды, галактики, сверхновые звезды и чрезвычайно яркие объекты, известные как квазары.
Когда галактики видны таким образом, свет искажается в характерную дугу. Одна из этих увеличенных галактик, получившая прозвище «Арка восхода солнца», является домом для звезды Эарендель.
«Галактика, в которой находится звезда, имеет гравитационную линзу, образующую длинную тонкую дугу в форме полумесяца», — говорит ведущий автор исследования Брайан Уэлч из Университета Джона Хопкинса в Мэриленде. «Эта дуга с линзами была самой длинной дугой с линзами, которую мы видели на таком большом расстоянии — в течение первого миллиарда лет существования Вселенной».
Звезда в дуге
Хотя астрономы знали, что Sunrise Arc будет интересной галактикой для изучения, они понятия не имели, что именно они найдут. Уэлч, доктор философии. Студент, получил задание выяснить, что может скрываться внутри. Просматривая наблюдения, он и его коллеги поняли, что часть дуги была сильно увеличена и, возможно, содержала нечеткое изображение одиночной звезды.
Уэлч и его команда подсчитали, что объект был увеличен в тысячи раз, а это означает, что он был намного меньше самых маленьких известных звездных скоплений. Тем не менее, дополнительные расчеты показали, что объект — Эарендель — был как минимум в 50 раз тяжелее Солнца, так что с точки зрения звезд он был довольно большим.
«Он в миллион-десять миллионов раз ярче солнца, так что это должен быть монстр, но насколько велик монстр?» — говорит Ригби. «Мы не знаем, что это за звезда».
Эарендель жил во вселенной, которая сильно отличалась от сегодняшней — космос, все еще стряхивающий с себя суматоху своего лучезарного рождения. В своем младенчестве Вселенная была в основном темной. Не было ни звезд, ни галактик, только расширяющееся море медленно остывающего газообразного водорода. Примерно через полмиллиарда лет зажегся свет. Первые звезды появились из этого газа и слились вместе, образовав галактики, в то время как на фоне активности образовались черные дыры. Космические темные века закончились.
Но поначалу звездный свет не мог легко пройти через море нейтрального тумана, и вместо этого он в основном отражался и рассеивался. В конце концов эта завеса рассеялась — период, известный как эпоха реионизации, когда ультрафиолетовое излучение, излучаемое короткоживущими, насильственно умирающими звездами, испепелило омрачающий туман, говорит Ригби, позволив звездному свету свободно путешествовать по космосу.
Ученые подозревают, что за эту трансформацию ответственно более раннее поколение массивных звезд, возможно, подобных Эаренделю.
Последующие наблюдения с помощью новейшей космической обсерватории НАСА, космического телескопа Джеймса Уэбба, помогут команде лучше измерить температуру и яркость Эаренделя. Астрономы также смогут провести перепись химических элементов, присутствующих в звезде и галактике.