12 ikoniske bilder fra Hubble-romteleskopet

I sine år på bane har Hubble romteleskop vist verdens nydelige kosmiske underverk, alt fra utsikt av planetene i vårt eget solsystem til fjerne planeter, stjerner og galakser så langt teleskopet kan oppdage. Forskere bruker kontinuerlig dette kretsende observatoriet for å se på objekter som strekker seg i avstand fra solsystemet ut til observatoriets univers.

Key Takeaways: Hubble Space Telescope

Utforskingen av solsystemet vårt med Hubble romteleskop tilbyr astronomer en sjanse til å skaffe klare, skarpe bilder av fjerne verdener, og se dem forandre seg over tid. Observatoriet har for eksempel tatt mange bilder av

Fra tid til annen ser kometer ut når de går i bane rundt solen. Hubble brukes ofte til å ta bilder og data av disse iskalde gjenstandene og skyene av partikler og støv som strømmer ut bak dem.

Denne kometen (kalt Comet Siding Spring, etter observatoriet som ble brukt til å oppdage den) har en bane som tar den forbi Mars før den kommer nær solen. Hubble ble brukt til å få bilder av jetfly som spirer ut fra kometen da den varmet opp under sin nære tilnærming til stjernen vår.

Hubble romteleskop feiret 24 års suksess i april 2014 med et infrarødt bilde av en barnehage med stjernefødsel som ligger omtrent 6.400 lysår unna. Skyen av gass og støv i bildet er en del av en større sky (nebula) kallenavnet Monkey Head Nebula (astronomer oppgir den som NGC 2174 eller Sharpless Sh2-252).

Massive nyfødte stjerner (til høyre) lyser opp og sprenges bort ved tåken. Dette får gassene til å gløde og støvet utstråler varme, noe som er synlig for Hubbles infrarøde-sensitive instrumenter.

studerer stjernefødselsregioner som dette gir en og andre astronomer et bedre inntrykk av hvordan stjerner og fødestedene deres utvikler seg over tid. Det er mange skyer av gass og støv i Melkeveien og andre galakser sett av teleskopet. Å forstå prosessene som foregår i dem alle, er med på å produsere nyttige modeller som kan brukes til å forstå slike skyer i hele universet. Prosessen med stjernefødsel er en frem til bygging av avanserte observatorier som Hubble romteleskop, den Spitzer romteleskop, og en ny samling bakkebaserte observatorier, visste forskere lite om. I dag kikker de inn i stjernefødselsgartnerier over Melkeveis galaksen og utover.

Hubble har kikket ofte på Orion tåke mange ganger. Dette enorme skykomplekset, som ligger rundt 1500 lysår unna, er en annen favoritt blant stjernekikkere. Det er synlig for det blotte øye under gode, mørke himmelforhold, og er lett synlig gjennom kikkert eller et teleskop.

Nebulens sentrale region er et turbulent stjernebarnehage med hjem til 3000 stjerner i forskjellige størrelser og aldre. Hubble så også på den inn infrarødt lys, som avdekket mange stjerner som aldri før hadde blitt sett før fordi de var gjemt i skyer av gass og støv.

Hele stjernedannelseshistorien til Orion er i dette ene synsfeltet: buer, klatter, søyler og støvringer som ligner sigarrøyk forteller alle deler av historien. Stellar vind fra unge stjerner kolliderer med den omkringliggende tåken. Noen små skyer er stjerner med planetariske systemer som dannes rundt seg. De varme unge stjernene er ioniserende (energigivende) skyene med deres ultrafiolette lys, og deres stjernevind blåser støvet bort. Noen av skysøylene i nebulaen kan skjule protostjerner og andre unge stjernestykke. Det er også dusinvis av brune dverger her. Dette er gjenstander for varme til å være planeter, men for kule til å være stjerner.

Astronomer mistenker at solen vår ble født i en sky av gass og støv som den for omtrent 4,5 milliarder år siden. Så på en måte, når vi ser på Orion-tåken, ser vi på stjernens babybilder.

I 1995 Hubble romteleskop forskere ga ut et av de mest populære bildene som noen gang er laget med observatoriet. "Skapelsøyler"fanget folks forestillinger da det ga et nærbilde av fascinerende trekk i en stjernefødselsregion.

Denne uhyggelige, mørke strukturen er en av søylene i bildet. Det er en kolonne med kjølig molekylær hydrogengass (to atomer med hydrogen i hvert molekyl) blandet med støv, et område som astronomene anser som et sannsynlig sted for stjerner å danne. Det er nydannende stjerner innebygd i fingerlignende fremspring som strekker seg fra toppen av tåken. Hver "fingertupp" er noe større enn vårt eget solsystem.

Denne søylen eroderer sakte bort under den destruktive effekten av ultrafiolett lys. Når den forsvinner, blir små kuler med spesielt tett gass innbakt i skyen avdekket. Disse er "EGGs" - forkortelse for "Evaporating Gaseous Globules." Danning inne i minst noen av EGG-ene er embryonale stjerner. Disse kan eller ikke fortsette å bli fullverdige stjerner. Det er fordi EGGene slutter å vokse hvis skyen blir spist bort av stjernene i nærheten. Det kveler forsyningen med gass de nyfødte trenger for å vokse.

Noen protostarer vokser massivt nok til å starte hydrogenforbrenningsprosessen som styrker stjerner. Disse stjernene EGGS-ene finnes passende nok i "Eagle Nebula"(også kalt M16), et nærliggende stjernedannende område som ligger omtrent 6 500 lysår unna i stjernebildet Serpens.

Ringtåpen er en lenge favoritt blant amatørastronomer. Men når Hubble romteleskop så på denne ekspanderende skyen av gass og støv fra en døende stjerne, det ga oss en helt ny 3D-visning. Fordi dette planetarisk tåke er vippet mot Jorden, lar Hubble-bildene oss se den fremover. Den blå strukturen i bildet kommer fra et skall med glødende heliumgass, og den blå-ishvite prikken i midten er den døende stjernen, som varmer opp gassen og får den til å gløde. Ringtåpen var opprinnelig flere ganger mer massiv enn solen, og dødsfallene hennes ligner veldig på hva solen vår vil gå gjennom begynner om noen milliarder år.

Lenger ut er mørke knuter av tett gass og noe støv, dannet når de utvider varm gass presset inn i kjølig gass som tidligere ble kastet ut av den dødsdømte stjernen. De ytterste kamskjell med gass ble kastet ut da stjernen akkurat startet dødsprosessen. All denne gassen ble utvist av den sentrale stjernen for rundt 4000 år siden.

Tåken utvides med mer enn 43 000 mil i timen, men Hubble-data viste at sentrum beveger seg raskere enn utvidelsen av hovedringen. Ringtåpen vil fortsette å utvide i ytterligere 10.000 år, en kort fase i stjernens levetid. Nebelen vil bli svakere og svakere til den forsvinner i det interstellare mediet.

Når Hubble romteleskop returnerte dette bildet av planetarisk tåke NGC 6543, også kjent som Cat's Eye Nebula, var det mange som la merke til at det så uhyggelig ut som "Eye of Sauron" fra Lord of the Rings-filmene. I likhet med Sauron, er Cat's Eye Nebula kompleks. Astronomer vet at det er den siste gispen fra en døende stjerne som ligner vår sol kastet ut sin ytre atmosfære og svulmet opp for å bli en rød kjempe. Det som var igjen av stjernen krympet for å bli en hvit dverg, som blir igjen etter å lyse opp de omkringliggende skyene.

Dette Hubble-bildet viser 11 konsentriske ringer av materiale, gassskjell som blåser bort fra stjernen. Hver og en er faktisk en sfærisk boble som er synlig head-on.

Hvert 1500 år kastet Cat's Eye Nebula ut en masse materiale, og dannet ringene som passet sammen som hekkende dukker. Astronomer har flere ideer om hva som skjedde for å forårsake disse "pulsasjonene". Sykluser med magnetisk aktivitet noe lik Solens solflekksyklus kunne ha satt dem i gang, eller handlingen til en eller flere ledsagerstjerner som kretser rundt den døende stjernen, kunne ha rørt ting opp. Noen alternative teorier inkluderer at selve stjernen pulserer eller at materialet ble kastet ut jevnt, men noe forårsaket bølger i gass- og støvskyene da de beveget seg bort.

Selv om Hubble har observert dette fascinerende objektet flere ganger for å fange en tidssekvens av bevegelse i skyer, vil det ta mange flere observasjoner før astronomer helt forstår hva som skjer i kattøyet Nebula.

Stjerner reiser universet i mange konfigurasjoner. Sola beveger seg gjennom Galaksen Melkeveien som en ensom. Det nærmeste stjernesystemet, Alpha Centauri system, har tre stjerner: Alpha Centauri AB (som er et binært par) og Proxima Centauri, en ensom som er den nærmeste stjernen for oss. Den ligger 4,1 lysår unna. Andre stjerner bor i åpne klynger eller bevegelige assosiasjoner. Atter andre eksisterer i kuleklynger, gigantiske samlinger med tusenvis av stjerner som krymper seg inn i et lite romområde.

Dette er en Hubble romteleskop utsikt over hjertet av den kuleklyngen M13. Den ligger omtrent 25 000 lysår unna, og hele klyngen har mer enn 100 000 stjerner pakket inn i en region 150 lysår på tvers. Astronomer brukte Hubble for å se på den sentrale regionen i denne klyngen for å lære mer om stjernetypene som finnes der og hvordan de samhandler med hverandre. Under disse overfylte forholdene smeller noen stjerner inn i hverandre. Resultatet er en "blå straggler" -stjerne. Det er også veldig rødlig utseende stjerner, som er eldgamle røde giganter. De blåhvite stjernene er varme og massive.

Astronomer er spesielt interessert i å studere globularer som Alpha Centauri fordi de inneholder noen av de eldste stjernene i universet. Mange dannet seg godt før melkeveien galaksen gjorde det, og kan fortelle oss mer om galaksenes historie.

Pleiades-stjerneklyngen, ofte kjent som "Seven Sisters", "the Mother Hen and her Chicks", eller "The Seven Camels" er et av de mest populære stargazing-objektene på himmelen. Observatører kan oppdage denne ganske lille åpne klyngen med det blotte øye eller veldig lett gjennom et teleskop.

Det er mer enn tusen stjerner i klyngen, og de fleste er relativt unge (ca. 100 millioner år gamle) og mange er flere ganger solens masse. Til sammenligning er vår sol omtrent 4,5 milliarder år gammel og har en gjennomsnittlig masse.

Astronomer tror Pleiadene dannet i en sky av gass og støv som ligner på Orion tåke. Klyngen vil trolig eksistere i ytterligere 250 millioner år før stjernene begynner å vandre fra hverandre når de ferdes gjennom galaksen.

Hubble romteleskop observasjon av Pleiadene bidro til å løse et mysterium som holdt forskere å gjette i nesten et tiår: hvor langt borte er denne klyngen? De tidligste astronomene som studerte klyngen, estimerte at den var omtrent 400-500 lysår borte. Men i 1997 målte Hipparcos-satellitten sin avstand på omtrent 385 lysår. Andre målinger og beregninger ga forskjellige avstander, og derfor brukte astronomer Hubble for å avgjøre spørsmålet. Målingene viste at klyngen er veldig sannsynlig rundt 440 lysår unna. Dette er en viktig avstand for å måle nøyaktig fordi den kan hjelpe astronomer med å bygge en "avstandsstige" ved hjelp av målinger til objekter i nærheten.

En annen stirrende favoritt, the Crab Nebula er ikke synlig for det blotte øye, og krever et teleskop av god kvalitet. Det vi ser i dette Hubble-fotografiet er restene av en massiv stjerne som sprengte seg selv i en supernovaeksplosjon som ble sett første gang på jorden i året 1054 A.D. Noen mennesker gjorde oppmerksom på opptredenen i himmelen vår - kineserne, indianere og japanere, men det er bemerkelsesverdig få andre poster av den.

Crab Nebula ligger omtrent 6 500 lysår fra Jorden. Stjernen som sprengte seg og skapte den var mange ganger mer massiv enn Sola. Det som blir igjen er en ekspanderende sky av gass og støv, og nøytronstjerne, som er den knuste, ekstremt tette kjernen til den tidligere stjernen.

Fargene i dette Hubble romteleskop bilde av Crab Nebula indikerer de forskjellige elementene som ble utvist under eksplosjonen. Blått i glødetrådene i den ytre delen av tåken representerer nøytralt oksygen, grønt er enkelt-ionisert svovel, og rødt indikerer dobbelt-ionisert oksygen.

De oransje glødetrådene er de triste restene av stjernen og består stort sett av hydrogen. Den raskt spinnende nøytronstjernen som er innebygd i sentrum av nebulaen, er dynamoen som styrer nebulens uhyggelige indre blåaktig glød. Det blå lyset kommer fra elektroner som hvirvler med nesten lysets hastighet rundt magnetfeltlinjer fra nøytronstjernen. Som et fyrtårn, kaster ut nøytronstjernen tvillingstråler som ser ut til å pulsere 30 ganger i sekundet på grunn av nøytronstjernens rotasjon.

Noen ganger ser et bilde av et objekt ut som et abstrakt kunstverk. Det er tilfelle med dette synet på en supernova-rest som heter N 63A. Det ligger i Stor magellansk sky, som er en nabogalakse til Melkeveien og ligger omtrent 160 000 lysår unna.

Denne supernova-resten ligger i et stjernedannende område, og stjernen som sprengte for å skape denne abstrakte himmelvisjonen var en enorm massiv. Slike stjerner går gjennom kjernebrenselet deres veldig raskt og eksploderer som supernovaer noen få titalls eller hundrevis av millioner av år etter at de dannes. Denne var 50 ganger solens masse, og gjennom sin korte levetid blåste den sterke stjernevinden ut i verdensrommet, og skapte en "boble" i den interstellare gassen og støvet som omringet stjernen.

Etter hvert vil de ekspanderende, raskt bevegelige sjokkbølgene og rusk fra denne supernovaen kollidere med en sky i nærheten av gass og støv. Når det skjer, kan det veldig godt utløse en ny runde med dannelse av stjerner og planter i skyen.

Astronomer har brukt Hubble romteleskop å studere denne supernova-resten, ved å bruke Røntgen-teleskoper og radioteleskoper for å kartlegge de ekspanderende gassene og boble av gass som omgir eksplosjonsstedet.

En av Hubble romteleskop 's oppgaver er å levere bilder og data om fjerne objekter i universet. Det betyr at den har sendt tilbake data som danner grunnlaget for mange flotte bilder av galakser, de store stjernebyer ligger stort sett i store avstander fra oss.

Disse tre galaksene, kalt Arp 274, ser ut til å være delvis overlappende, selv om de i virkeligheten kan være på noe forskjellige avstander. To av disse er spiral galakser, og den tredje (helt til venstre) har en veldig kompakt struktur, men ser ut til å ha regioner der stjerner dannes (de blå og røde områdene) og det som ser ut som vestigiale spiralarmer.

Disse tre galaksene ligger omtrent 400 millioner lysår borte fra oss i en galakse-klynge kalt Virgo Cluster, der to spiraler danner nye stjerner gjennom spiralarmene sine (de blå knutene). Galaksen i midten ser ut til å ha en bar gjennom sitt sentrale område.

Galakser er spredt over hele universet i klynger og superklynger, og astronomer har funnet det fjerneste på mer enn 13,1 milliarder lysår unna. De ser ut for oss slik de ville sett ut da universet var veldig ungt.

Et av Hubbles mest spennende oppdagelser var at universet består av galakser så langt vi kan se. Ulike galakser spenner fra de kjente spiralformene (som Melkeveien vår) til de uregelmessig formede lysskyene (som de magellanske skyene). De arrayert i større strukturer som f.eks klynger og superklynger.

De fleste galaksene i dette Hubble-bildet ligger på rundt 5 milliarder lysår unna, men noen av dem er mye lenger og skildrer tider da universet var mye yngre. Hubbles tverrsnitt av universet inneholder også forvrengte bilder av galakser i den veldig fjerne bakgrunnen.

Bildet ser forvrengt ut på grunn av en prosess som kalles gravitasjonslinser, en ekstremt verdifull teknikk i astronomi for å studere veldig fjerne objekter. Denne linse skyldes bøyning av romtidskontinuumet av massive galakser som ligger nær vår siktlinje til fjernere objekter. Lys som beveger seg gjennom en gravitasjonslinse fra fjernere objekter blir "bøyd" som gir et forvrengt bilde av objektene. Astronomer kan samle verdifull informasjon om de fjernere galakser for å lære om forhold tidligere i universet.

Et av linsesystemene som er synlige her vises som en liten sløyfe i midten av bildet. Den har to forgrunnen-galakser som forvrenger og forsterker lyset fra en fjern kvasar. Lyset fra denne lyse skiven av materie, som for tiden faller ned i et svart hull, har tatt ni milliarder år å nå oss - to tredjedeler av universets alder.

• Garner, Rob. “Hubble Science and Discoveries.” NASA, NASA, 14. september. 2017, www.nasa.gov/content/goddard/hubble-s-discoveries.
• "Hjem." STScI, www.stsci.edu/.
• “HubbleSite - Ut av det vanlige... ut av denne verden.” HubbleSite - Teleskopet - Hubble Essentials - Om Edwin Hubble, hubblesite.org/.