12 immagini iconiche dal telescopio spaziale Hubble

Nei suoi anni in orbita, Hubble Space Telescope ha mostrato al mondo meravigliose meraviglie cosmiche, che vanno dalle viste dei pianeti nel nostro sistema solare verso pianeti, stelle e galassie distanti fino al telescopio rilevare. Gli scienziati usano continuamente questo osservatorio in orbita per osservare oggetti che vanno in lontananza dal sistema solare ai limiti dell'universo dell'osservatorio.

Key Takeaways: Hubble Space Telescope

L'esplorazione del nostro sistema solare con Telescopio spaziale Hubble

Di tanto in tanto, le comete fanno la loro comparsa mentre orbitano attorno al Sole. Hubble viene spesso utilizzato per acquisire immagini e dati di questi oggetti ghiacciati e le nuvole di particelle e polvere che scorrono dietro di loro.

Questa cometa (chiamata Comet Siding Spring, dopo l'osservatorio utilizzato per scoprirla) ha un'orbita che la supera oltre Marte prima che si avvicini al Sole. Hubble è stato utilizzato per ottenere immagini di getti che spuntano dalla cometa mentre si riscaldava durante il suo approccio ravvicinato alla nostra stella.

Telescopio spaziale Hubble ha celebrato 24 anni di successi nell'aprile 2014 con un'immagine a infrarossi di un asilo nido a stelle che si trova a circa 6.400 anni luce di distanza. La nuvola di gas e polvere nell'immagine fa parte di una nuvola più grande (nebulosa) soprannominata la Nebulosa Testa di Scimmia (gli astronomi la elencano come NGC 2174 o Sharpless Sh2-252).

Enormi stelle appena nate (a destra) si accendono e fanno esplodere la nebulosa. Questo fa brillare i gas e la polvere irradia calore, che è visibile agli strumenti sensibili a infrarossi di Hubble.

Studiando regioni di nascita stellare come questo e altri offre agli astronomi un'idea migliore di come le stelle e i loro luoghi di nascita si evolvono nel tempo. Ci sono molte nuvole di gas e polvere nella Via Lattea e altre galassie viste dal telescopio. Comprendere i processi che avvengono in ognuno di essi aiuta a produrre modelli utili che possono essere utilizzati per comprendere tali nuvole in tutto l'universo. Il processo di nascita delle stelle è uno che, fino alla costruzione di osservatori avanzati come Telescopio spaziale Hubble, il Spitzer Space Telescope, e una nuova collezione di osservatori terrestri, gli scienziati ne sapevano poco. Oggi stanno scrutando asili nido di nascita attraverso la Galassia della Via Lattea e oltre.

Hubble ha sbirciato spesso al Nebulosa di Orione molte volte. Questo vasto complesso di nuvole, che si trova a circa 1.500 anni luce di distanza, è un altro favorito tra gli osservatori delle stelle. È visibile ad occhio nudo in buone condizioni di cielo scuro e facilmente visibile attraverso un binocolo o un telescopio.

La regione centrale della nebulosa è un vivaio turbolento stellare, che ospita 3000 stelle di varie dimensioni ed età. Hubble anche guardato dentro luce infrarossa, che ha scoperto molte stelle che non erano mai state viste prima perché erano nascoste in nuvole di gas e polvere.

L'intera storia della formazione stellare di Orione è in questo unico campo visivo: archi, macchie, pilastri e anelli di polvere che assomigliano al fumo di sigaro raccontano tutti parte della storia. I venti stellari di giovani stelle si scontrano con la nebulosa circostante. Alcune piccole nuvole sono stelle con sistemi planetari che si formano attorno a loro. Le giovani stelle calde lo sono ionizzanti (energizzando) le nuvole con la loro luce ultravioletta e i loro venti stellari stanno soffiando via la polvere. Alcuni dei pilastri delle nuvole nella nebulosa potrebbero nascondere protostari e altri giovani oggetti stellari. Ci sono anche dozzine di nani marroni qui. Questi sono oggetti troppo caldi per essere pianeti ma troppo belli per essere stelle.

Gli astronomi sospettano che il nostro Sole sia nato in una nuvola di gas e polvere simile a questa circa 4,5 miliardi di anni fa. Quindi, in un certo senso, quando guardiamo la Nebulosa di Orione, stiamo guardando le foto del bambino della nostra stella.

Nel 1995, Telescopio spaziale Hubble gli scienziati hanno rilasciato una delle immagini più popolari mai create con l'osservatorio. Il "Pilastri della creazione"ha catturato l'immaginazione delle persone in quanto ha dato una visione ravvicinata di caratteristiche affascinanti in una regione di nascita di stelle.

Questa inquietante struttura scura è uno dei pilastri dell'immagine. È una colonna di idrogeno gassoso molecolare freddo (due atomi di idrogeno in ciascuna molecola) mescolato con polvere, una regione che gli astronomi considerano un probabile luogo in cui si formano le stelle. Ci sono stelle di nuova formazione incastonate all'interno di sporgenze simili a dita che si estendono dalla cima della nebulosa. Ogni "punta delle dita" è leggermente più grande del nostro sistema solare.

Questo pilastro si sta lentamente erodendo sotto l'effetto distruttivo di luce ultravioletta. Mentre scompare, vengono scoperti piccoli globuli di gas particolarmente denso incorporati nella nuvola. Questi sono "EGGs" - abbreviazione di "Evaporating Gassous Globules". All'interno di almeno alcuni degli UOV si formano stelle embrionali. Questi possono o meno continuare a diventare stelle a tutti gli effetti. Questo perché gli EGG smettono di crescere se la nuvola viene divorata dalle stelle vicine. Ciò soffoca la fornitura di gas di cui i neonati hanno bisogno per crescere.

Alcuni protostari crescono abbastanza massicci da avviare il processo di combustione dell'idrogeno che alimenta le stelle. Questi EGG stellari si trovano, abbastanza appropriatamente, nella "Nebulosa Aquila"(chiamato anche M16), una vicina regione di formazione stellare che si trova a circa 6.500 anni luce di distanza nella costellazione dei Serpenti.

La Nebulosa Anello è la preferita da sempre tra gli astronomi dilettanti. Ma quando Telescopio spaziale Hubble guardato questa nuvola in espansione di gas e polvere da una stella morente, ci ha dato una vista 3D nuova di zecca. Perchè questo nebulosa planetaria è inclinato verso la Terra, le immagini di Hubble ci permettono di vederlo frontalmente. La struttura blu nell'immagine proviene da un guscio luminoso gas elioe il punto bianco azzurro al centro è la stella morente, che riscalda il gas e lo fa brillare. La Nebulosa Anello era originariamente molte volte più massiccia del Sole e le sue piaghe della morte sono molto simili cosa attraverserà il nostro sole a partire da pochi miliardi di anni.

Più lontano ci sono nodi scuri di gas denso e della polvere, formati durante l'espansione del gas caldo spinto in gas freddo espulso in precedenza dalla stella condannata. Le capesante più esterne di gas furono espulse quando la stella stava appena iniziando il processo di morte. Tutto questo gas fu espulso dalla stella centrale circa 4000 anni fa.

La nebulosa si sta espandendo a oltre 43.000 miglia all'ora, ma i dati di Hubble hanno mostrato che il centro si sta muovendo più velocemente dell'espansione dell'anello principale. La Nebulosa Ring continuerà ad espandersi per altri 10.000 anni, una breve fase nel vita della stella. La nebulosa diventerà sempre più debole finché non si dissiperà nel mezzo interstellare.

quando Telescopio spaziale Hubble restituito questa immagine del file nebulosa planetaria NGC 6543, noto anche come Nebulosa Occhio di Gatto, molte persone notarono che assomigliava stranamente all'Occhio di Sauron dei film del Signore degli Anelli. Come Sauron, la nebulosa Cat's Eye è complessa. Gli astronomi sanno che è l'ultimo rantolo di una stella morente simile al nostro Sole che ha espulso la sua atmosfera esterna e si è gonfiato per diventare un gigante rosso. Ciò che restava della stella si restrinse fino a diventare un nano bianco, che rimane dietro a illuminare le nuvole circostanti.

Questa immagine di Hubble mostra 11 anelli concentrici di materiale, gusci di gas che soffiano via dalla stella. Ognuno è in realtà una bolla sferica che è visibile frontalmente.

Ogni 1.500 anni circa, la Nebulosa Cat's Eye espelle una massa di materiale, formando gli anelli che si incastrano come bambole che nidificano. Gli astronomi hanno diverse idee su cosa è successo a causare queste "pulsazioni". Cicli di attività magnetica in qualche modo simili a quelli del sole ciclo delle macchie solari avrebbe potuto scatenarli o l'azione di una o più stelle compagne in orbita attorno alla stella morente avrebbe potuto suscitare grande preoccupazione. Alcune teorie alternative includono che la stella stessa pulsa o che il materiale sia stato espulso senza problemi, ma qualcosa ha causato onde nel gas e nuvole di polvere mentre si allontanavano.

Sebbene Hubble abbia osservato questo affascinante oggetto diverse volte per catturare una sequenza temporale di movimento nel nuvole, ci vorranno molte più osservazioni prima che gli astronomi comprendano completamente cosa sta succedendo nell'occhio di gatto Nebulosa.

Le stelle viaggiano nell'universo in molte configurazioni. Il sole si muove attraverso il Galassia della Via Lattea come un solitario. Il sistema stellare più vicino, il Alpha Centauri sistema, ha tre stelle: Alpha Centauri AB (che è una coppia binaria) e Proxima Centauri, un solitario che è la stella più vicina a noi. Si trova a 4,1 anni luce di distanza. Altre stelle vivono in ammassi aperti o associazioni in movimento. Ne esistono ancora altri in ammassi globulari, gigantesche raccolte di migliaia di stelle rannicchiate in una piccola regione dello spazio.

Questo è un Telescopio spaziale Hubble vista del cuore dell'ammasso globulare M13. Si trova a circa 25.000 anni luce di distanza e l'intero ammasso ha più di 100.000 stelle racchiuse in una regione di 150 anni luce di larghezza. Gli astronomi hanno usato Hubble per osservare la regione centrale di questo ammasso per saperne di più sui tipi di stelle che esistono lì e su come interagiscono tra loro. In queste condizioni affollate, alcune stelle si scontrano. Il risultato è una stella "blu sbandata". Ci sono anche stelle dall'aspetto molto rossastro, che sono antichi giganti rossi. Le stelle bianco-blu sono calde e massicce.

Gli astronomi sono particolarmente interessati allo studio di globulari come Alpha Centauri perché contengono alcune delle stelle più antiche dell'universo. Molti si sono formati molto prima della galassia della Via Lattea e possono dirci di più sulla storia della galassia.

L'ammasso stellare delle Pleiadi, spesso noto come "Seven Sisters", "Mother Hen and her Chicks" o "The Seven Camels" è uno degli oggetti più famosi nel cielo delle stelle. Gli osservatori possono individuare questo grazioso ammasso aperto ad occhio nudo o molto facilmente attraverso un telescopio.

Ci sono più di mille stelle nel grappolo, e la maggior parte sono relativamente giovani (circa 100 milioni di anni) e molte sono diverse volte la massa del Sole. Per fare un confronto, il nostro Sole ha circa 4,5 miliardi di anni ed è di massa media.

Gli astronomi pensano che le Pleiadi si siano formate in una nuvola di gas e polvere simile alla Nebulosa di Orione. Il cluster probabilmente esisterà per altri 250 milioni di anni prima che le sue stelle inizino a vagare mentre viaggiano attraverso la galassia.

Telescopio spaziale Hubble l'osservazione delle Pleiadi ha aiutato a risolvere un mistero che ha indotto gli scienziati a indovinare per quasi un decennio: quanto è lontano questo ammasso? I primi astronomi a studiare il cluster stimarono che fosse circa 400-500 anni luce lontano. Ma nel 1997, il satellite Hipparcos misurava la sua distanza a circa 385 anni luce. Altre misurazioni e calcoli hanno fornito distanze diverse, e quindi gli astronomi hanno usato Hubble per risolvere la questione. Le sue misurazioni hanno mostrato che il cluster è molto probabilmente a circa 440 anni luce di distanza. Questa è una distanza importante da misurare con precisione perché può aiutare gli astronomi a costruire una "scala della distanza" usando le misurazioni per oggetti vicini.

Un altro preferito delle stelle, il Nebulosa del granchio non è visibile ad occhio nudo e richiede un telescopio di buona qualità. Quello che vediamo in questa fotografia di Hubble sono i resti di un'enorme stella che si è fatta esplodere in un'esplosione di supernova che è stata vista per la prima volta sulla Terra nell'anno 1054 d.C. Alcune persone hanno preso atto dell'apparizione nei nostri cieli - i cinesi, i nativi americani e i giapponesi, ma ci sono molti altri record di esso.

La Nebulosa del Granchio si trova a circa 6.500 anni luce dalla terra. La stella che è esplosa e l'ha creata era molte volte più massiccia del Sole. Ciò che resta è una nuvola in espansione di gas e polvere, e a stella di neutroni, che è il nucleo schiacciato ed estremamente denso dell'ex stella.

I colori in questo Telescopio spaziale Hubble l'immagine della Nebulosa del Granchio indica i diversi elementi che furono espulsi durante l'esplosione. Il blu nei filamenti nella parte esterna della nebulosa rappresenta ossigeno neutro, il verde è zolfo singolarmente ionizzato e il rosso indica ossigeno doppiamente ionizzato.

I filamenti arancioni sono i resti sbrindellati della stella e sono costituiti principalmente da idrogeno. La stella di neutroni a rotazione rapida incorporata nel centro della nebulosa è la dinamo che alimenta il bagliore bluastro inquietante della nebulosa. La luce blu proviene da elettroni che ruotano a quasi la velocità della luce attorno alle linee del campo magnetico dalla stella di neutroni. Come un faro, la stella di neutroni espelle due raggi di radiazione gemelli che sembrano pulsare 30 volte al secondo a causa della rotazione della stella di neutroni.

A volte l'immagine di un oggetto a forma di stoppa sembra un pezzo di arte astratta. È il caso di questa visione di un residuo di supernova chiamato N 63A. Si trova nel Grande nuvola di Magellano, che è una galassia vicina alla Via Lattea e si trova a circa 160.000 anni luce di distanza.

Questo residuo di supernova si trova in una regione che forma le stelle e la stella che è esplosa per creare questa visione celeste astratta era tremendamente massiccia. Tali stelle attraversano il loro combustibile nucleare molto rapidamente ed esplodono supernovae poche decine o centinaia di milioni di anni dopo la loro formazione. Questo era 50 volte la massa del Sole, e per tutta la sua breve vita, il suo forte vento stellare soffiò nello spazio, creando una "bolla" nel gas interstellare e polvere che circonda la stella.

Alla fine, le onde d'urto in rapida espansione e i detriti di questa supernova si scontreranno con una nuvola di gas e polvere nelle vicinanze. Quando ciò accade, potrebbe benissimo innescare un nuovo round di formazione di stelle e pianeti nella nuvola.

Gli astronomi hanno usato Telescopio spaziale Hubble per studiare questo residuo di supernova, usando Telescopi a raggi X. e radiotelescopi per mappare i gas in espansione e la bolla di gas che circonda il sito di esplosione.

Uno di Hubble Space Telescope 'Il compito di s è quello di fornire immagini e dati su oggetti distanti nell'universo. Ciò significa che ha restituito dati che costituiscono la base per molte splendide immagini di galassie, quelle enormi città stellari si trovano principalmente a grandi distanze da noi.

Queste tre galassie, chiamate Arp 274, sembrano parzialmente sovrapposte, sebbene in realtà possano trovarsi a distanze leggermente diverse. Due di questi sono galassie a spiralee il terzo (all'estrema sinistra) ha una struttura molto compatta, ma sembra avere regioni in cui si formano le stelle (le aree blu e rosse) e quelli che sembrano bracci a spirale vestigiali.

Queste tre galassie si trovano a circa 400 milioni di anni luce da noi in un ammasso di galassie chiamato Virgo Cluster, dove due spirali stanno formando nuove stelle attraverso i loro bracci a spirale (i nodi blu). La galassia nel mezzo sembra avere una barra attraverso la sua area centrale.

Le galassie sono diffuse in tutto l'universo in ammassi e superammassi, e gli astronomi hanno trovato il più distante a più di 13,1 miliardi di anni luce di distanza. Ci appaiono come sarebbero stati quando l'universo era molto giovane.

Una delle scoperte più eccitanti di Hubble fu che l'universo è costituito galassie per quanto possiamo vedere. La varietà di galassie spazia dalle forme familiari a spirale (come la nostra Via Lattea) alle nuvole di luce di forma irregolare (come le nuvole di Magellano). Si sono allineati in strutture più grandi come cluster e supercluster.

La maggior parte delle galassie in questa immagine di Hubble si trova a circa 5 miliardi anni luce di distanza, ma alcuni di essi sono molto più avanti e descrivono i tempi in cui l'universo era molto più giovane. La sezione trasversale di Hubble dell'universo contiene anche immagini distorte di galassie sullo sfondo molto distante.

L'immagine appare distorta a causa di un processo chiamato lente gravitazionale, una tecnica estremamente preziosa in astronomia per studiare oggetti molto distanti. Questo riflesso è causato dalla flessione del continuum spazio-temporale da parte di enormi galassie che si trovano vicino alla nostra linea di vista verso oggetti più distanti. La luce che viaggia attraverso una lente gravitazionale da oggetti più distanti è "piegata" che produce un'immagine distorta degli oggetti. Gli astronomi possono raccogliere preziose informazioni su quelle galassie più distanti per conoscere le condizioni precedenti nell'universo.

Uno dei sistemi di lenti visibili qui appare come un piccolo anello al centro dell'immagine. Presenta due galassie in primo piano che distorcono e amplificano la luce di un lontano quasar. La luce di questo brillante disco di materia, che sta attualmente cadendo in un buco nero, ha impiegato nove miliardi di anni per raggiungerci, due terzi dell'età dell'universo.

• Garner, Rob. "Hubble Science and Discoveries." NASA, NASA, 14 settembre 2017, www.nasa.gov/content/goddard/hubble-s-discoveries.
• "Casa." STScI, www.stsci.edu/.
• "HubbleSite - Fuori dall'ordinario... fuori da questo mondo." HubbleSite - The Telescope - Hubble Essentials - Informazioni su Edwin Hubble, hubblesite.org/.