Hubbleův kosmický dalekohled i po téměř třech desetiletích věrné služby pokračuje v činnosti a poskytuje úchvatné obrazy vesmíru. Jako jedna z velkých observatoří NASA měla její pozorování vzdálených galaxií, exoplanet a expanze vesmíru revoluční dopad na astronomii, astrofyziku a kosmologii.
Hubbleův nejnovější příspěvek má podobu hlubokého mozaického obrazu, který byl vytvořen na základě pozorování za 16 let. Tato mozaika, známá jako „Hubble Legacy Field“, je popisována jako největší a nejkomplexnější „historická kniha“ galaxií. Celkově řečeno, obsahuje zhruba 265 000 galaxií, které sahají do pouhých 500 milionů let po Velkém třesku.
Téměř 7 500 samostatných expozic se věnovalo vytvoření Hubbleova dědictví Field, poskytujícího široký portrét vzdáleného Vesmíru, který se dívá zpět do nejčasnějších viditelných časů. Tímto způsobem obrázek ukazuje, jak se galaxie v průběhu času měnily, díky fúzi se staly obrovskými galaxiemi, které vidíme v časopise Space Magazine. To ve skutečnosti znamená, že 13,3 miliard let kosmického vývoje bylo zaznamenáno v tomto jediném obrazu.
Toto ambiciózní úsilí zahrnuje kolektivní práci 31 Hubbleových programů různými týmy astronomů. Zahrnoval také pozorování provedená několika průzkumy HST v hlubokém poli. Patří sem Hubble Deep Field v roce 1995, Great Observatories Origins Deep Survey (GOODS) z roku 2003, Hubble Ultra Deep Field 2004 a eXtreme Deep Field (XDF) z roku 2012, což je dosud nejhlubší pohled na vesmír. .
Jako Garth Illingworth, profesor Emeritus v UCSC a vedoucí týmu, který sestavil
"Nyní, když jsme šli širší než v předchozích průzkumech, sklízíme mnohem vzdálenější galaxie v největším takovém datasetu, jaký kdy byl vyroben." Žádný obraz nepřekoná tento, dokud nebudou spuštěny budoucí vesmírné dalekohledy, jako je James Webb. “
Kromě zobrazování galaxií ve viditelném světle se rozsah vlnových délek rozprostírá od ultrafialového záření do blízké infračervené části spektra. To je klíč v moderní astronomii a kosmologii, protože umožňuje objasnit klíčové rysy galaxie. Dobrým příkladem je
"Taková vynikající měření početných galaxií ve vysokém rozlišení v tomto katalogu umožňují široký rozsah extragalaktické studie," řekla vedoucí výzkumu Katherine Whitaker z University of Connecticut ve Storrs. "Tyto průzkumy často přinesly neočekávané objevy, které měly největší dopad na naše pochopení evoluce galaxií."
Asi před stoletím popsané galaxie Edwin Hubble (pro které je název HST) popsán jako „markery prostoru“. V té době pozoroval vzdálené galaxie a poznamenal, jak se světlo přicházející od většiny z nich posunulo k červenému konci spektra - aka. „Redshifted“, což je známkou toho, že se od nás astronomické objekty pohybují.
Tato pozorování potvrdila předpověď Einsteinovy teorie obecné relativity - že vesmír byl ve stavu expanze nebo kontrakce. Následující průzkumy používaly galaxie k měření rychlosti kosmické expanze (známé jako Hubbleův konstanta), která také poskytla vodítka ohledně základní fyziky vesmíru, když vznikly chemické prvky, a jak se nakonec objevila naše sluneční soustava a život.
Tento širší pohled je v tomto ohledu zvláště užitečný, protože obsahuje asi 30krát více galaxií než předchozí hluboká pole. Legacy Field také odhalil několik neobvyklých objektů, z nichž mnohé jsou zbytky srážek a fúzí, ke kterým došlo během raného vesmíru - které se nazývají galaktické „vraky vlaků“.
Jak si dokážete představit, sestavení tohoto obrázku nebylo snadné. Jak Dan Magee z University of California, Santa Cruz, vedoucí týmu pro zpracování dat, vysvětlil:
„Naším cílem bylo shromáždit všech 16 let expozic do původního obrazu. Dříve nebyla většina těchto expozic sestavena jednotným způsobem, který by mohl použít kterýkoli výzkumný pracovník. Astronomové si mohou vybrat data v původním poli, která chtějí, a okamžitě s nimi pracovat, na rozdíl od nutnosti provádět obrovské množství dat před provedením vědecké analýzy. “
Přestože se jedná o nejpodrobnější a nejrozsáhlejší snímek galaxií, který byl kdy pořízen, je tento nový snímek pouze prvním z řady obrázků Hubble Legacy Field. Tým v současné době pracuje na jiné sadě obrázků, které celkem představují více než 5 200 expozic Hubble, z jiné oblasti oblohy. Při pohledu do budoucna astronomové doufají, že rozšíří rozsah více vlnových délek ve starých obrázcích, aby zahrnuli ještě více údajů
To bude zahrnovat IR s delší vlnovou délkou a vysoce energetická rentgenová pozorování ze dvou dalších velkých observatoří NASA - Kosmický dalekohled Spitzer a rentgenové observatoře Chandra. Jak řekl člen týmu Rychard Bouwens z Leidenské univerzity v Nizozemsku v tiskové zprávě ESA:
„Jedním z vzrušujících aspektů těchto nových obrazů je velké množství citlivých barevných kanálů, které jsou nyní k dispozici pro prohlížení vzdálených galaxií, zejména v ultrafialové části spektra. S obrazy na tolika frekvencích můžeme rozdělit světlo z galaxií na příspěvky od starých a mladých hvězd, stejně jako aktivní galaktická jádra. “
Mezitím se neočekává, že žádný obraz vesmíru nepřekoná snímky Hubble Legacy Field, dokud nebudou spuštěny vesmírné dalekohledy nové generace. Patří mezi ně James Webb Space Telescope (JWST) a Širokoúhlý infračervený kosmický dalekohled (WFIRST), které mají nástroje, které nabízejí lepší rozlišení a citlivost Hubble a umožňují tak hloubkové průzkumy.
Obrovský počet galaxií v obraze Legacy Field je také hlavním cílem budoucích dalekohledů. Jak řekl Illingworth v tiskové zprávě HubbleSite:
"Tuto mozaiku jsme sestavili jako nástroj, který máme používat my i další astronomové." Očekává se, že tento průzkum povede k ještě soudržnějšímu, hloubkovému a většímu porozumění vývoje vesmíru v nadcházejících letech ... Tím se skutečně připraví půda pro plánovaný širokoúhlý infračervený průzkumný dalekohled NASA (WFIRST). Pole Legacy je pathfinder pro WFIRST, který zachytí snímek, který je 100krát větší než typická fotografie Hubbleova snímku. Během pouhých tří týdnů pozorování WFIRST budou astronomové schopni sestavit pole, které je mnohem hlubší a více než dvakrát větší než pole Hubble Legacy Field. “
Kromě toho, zobrazovací schopnosti JWST v IR pásmu (které jsou za hranicemi Hubble nebo Spitzer) umožní astronomům sáhnout mnohem hlouběji do obrazu Legacy Field a odhalit více o tom, jak kojenecké galaxie rostly. Snímek (spolu s jednotlivými expozicemi, které byly vytvořeny) je k dispozici prostřednictvím Mikulského archivu pro kosmické dalekohledy (MAST).
