Dzisiejsze teleskopy badają niebo w zakresie elektromagnetycznego spektrum.
Każda część spektrum mówi nam inne rzeczy o Wszechświecie, dokładając kolejne elementy do kosmicznej układanki.
W ciągu ostatniej dekady najpotężniejsze naziemne i kosmiczne teleskopy połączyły swe siły w ramach unikalnej kampanii obserwacyjnej
znanej jako GOODS, która obejmuje swym zakresem całe spektrum i sięga daleko wstecz w kosmicznym czasie.
To jest Hubblecast - wiadomości i zdjęcia z należącego do NASA/ESA kosmicznego teleskopu Hubble'a;
podróżując przez czas i przestrzeń z naszym gospodarzem Dr J, znanym również jako Dr Joe Liske.
Cześć i witajcie w tym bardzo wyjątkowym "multicaście".
Będziemy poznawać niezwykłą współpracę pomiędzy kilkoma najpotężniejszymi na świecie teleskopami, zarówno tymi usytuowanymi na ziemi, jak i w kosmosie.
Aby do zrobić nawiązaliśmy podobną współpracę pomiędzy ESOcast, Hubblecast,
"Ukrytym Wszechświatem" Kosmicznego Teleskopu Spitzera oraz "Piękny Wszechświatem" Obserwatorium Promieni X; Chandra.
Jestem Megan Watzeke z Pięknego Wszechświata z Centrum Promieni X; Chandra (Chandra X-ray Center).
Jestem Dr Robert Hurt z Ukrytego Wszechświata z Centrum Nauki Spitzer (Spitzer Science Center).
To, co czyni ten projekt tak ważnym, to połączenie głębokich obserwacji z wielu różnych teleskopów.
Im więcej czasu teleskop spędza na przyglądaniu się celowi, tym dokładniejsze są obserwacje i tym głębiej możemy zajrzeć w kosmos.
Jednak, aby uzyskać pełny obraz tego, co dzieje się we Wszechświecie, astronomowie muszą również przeprowadzić obserwacje w różnym zakresie długości fal,
co zaś wymaga odmiennych teleskopów.
Są to kluczowe kwestie związane z Great Observatories Origins Deep Survey, lub w skrócie GOODS.
Projekt GOODS łączy najbardziej zaawansowane światowe obserwatoria,
wsród którą są: należący do ESO Bardzo Duży Teleskop (VLT),
należacy do NASA/ESA Kosmiczny Teleskop Hubble'a,
Kosmiczny Teleskop Spitzera,
Obserwatorium Promieni X; Chandra oraz wiele innych,
z których każde przeprowadza niezwykle głębokie obserwacje odległego Wszechświata, w całym zakresie spektrum elektromagnetycznego.
Łącząc swoje moce i obserwując ten sam fragment nieba
obserwatoria GOODS dostarczają nam unikalnego spojrzenia na powstawanie i ewolucję galaktyk na przestrzeni kosmicznego czasu,
sporządzając mapę historii ekspansji Wszechświata.
To nie pierwszy raz, kiedy użyto teleskopów, aby dostarczyły nam ekstremalnie dalekich widoków kosmosu.
Na przykład tzw. Głębokie Pole Hubble'a jest bardzo dokładnym zdjęciem małego fragmentu nieba w północnej konstelacji Wielkiej Niedźwiedzicy (Ursa Major).
Ujawniło tysiące odległych galaktyk pomimo faktu, że całe pole jest w istocie jedynie maleńkim punkcikiem na niebie,
w wielkości ziarenka piasku położonego na odcinku o długości ramienia.
Teraz, z GOODS wiele innych obserwatoriów zebrało swoje siły, aby skupić się na dwóch większych celach,
jednym umieszczonym w centrum pierwotnego Głębokiego Pola Hubble'a na północnym niebie oraz drugim obejmującym inny odległy cel tj.
Głebokie Południowe Pole Chandra (Chandra Deep Field South), na południowym niebie.
Każdy z głównych obszarów GOODS jest 30-krotnie większy niż Głębokie Pole Hubble'a,
zaś dodatkowe obserwacje pokrywają obszar wielkości pełni Księżyca.
Te obszary nieba były już jednymi z najobszerniej zbadanych,
a zatem połączenie istniejących archiwalnych danych oraz wielu nowych
dedykowanych obserwacji dostarczy nam bezprecedensowego spojrzenia na historię galaktyk.
W należącym do ESO Bardzo Dużym Teleskopie (VLT) na Cerro Paranal
łącznie przez prawie 100 nocy przeznaczonych na obserwacje, korzystano z gigantów mierzących 8.2 metra średnicy.
Teleskopy wykonały zdjęcia obszaru zarówno w bliskiej podczerwieni oraz na granicy pomiędzy światłem widzialnym, a ultrafioletowym.
Na tej krótkiej długości falach tylko teleskopy usytuowane w tak wyjątkowych miejscach jak VLT w Cerro Paranal
mają szanse prowadzić obserwacje poprzez ziemską atmosferę.
Należący do NASA/ESA Teleskop Kosmiczny Hubble'a obserwował obszary GOODS w zakresie fal optycznych oraz bliskiej podczerwieni
m.in. w celu wykrycia odległych gwiazdotwórczych galaktyk.
Obserwując wybrane obszary, Hubble spędził łącznie 5 dni, podzielonych na pięć powtórnych wizyt.
Każdą z nich oddzielał interwał wynoszący około 45 dni.
Rozkładając w czasie takie obserwacje Hubble był w stanie wypatrywać nowych supernowych pojawiających się na przestrzeni miesięcy,
dostarczając tym samym kluczowych informacji dla badania ekspansji i przyspieszania Wszechświata
spowodowanego tajemniczą ciemną energią.
Jednak w ramach projektu GOODS nie tylko Hubble wykonywał obserwacje w przestrzeni kosmicznej...
Należący do NASA Kosmiczny Teleskop Spitzera przez 5 dni fotografował obszary GOODS w zakresie bliskiej i średniej podczerwieni
na długości fal do 30 razy dłuższych niż w przypadku obserwacji dokonanych przez Hubble'a.
Te długie fale są ważne dla ujawniania odległych galaktyk, których światło może być przysłonięte przez kosmiczny pył,
lub rozciągnięte wskutek ekspansji Wszechświata, co czyni je niewidzialnymi dla Hubble'a.
W przypadku tych odległych galaktyk, fotografie Spitzera dostarczają astronomom również informacji na temat swego wieku oraz całkowitej masie gwiazd
—uzupełniając informacje do danych zebranych przez Hubble'a.
Przesuńmy się teraz z podczerwieni do fal o znacznie krótszej długości...
Na przestrzeni roku Obserwatorium Promieni X Chandra, usytuowane także na orbicie, przeprowadziło już wiele długich obserwacji obszarów objętych projektem GOODS.
Zdjęcia wykonane przez teleskop Chandra w zakresie promieniowania X są najgłębszymi zdjęciami jakie kiedykolwiek wykonano
i przyczyniły się do wykrycia ponad 200 źródeł promieniowania X uznawanych za supermasywne czarne dziury znajdujące się w centrach młodych galaktyk.
Promienie X są wytwarzane przez ekstremalnie gorące gazy międzygwiezdne spadające do czarnych dziur.
Te obserwacje przeprowadzone w zakresie zróżnicowanej długości długości fal zidentyfikowały dziesiątki tysięcy galaktyk.
Aby w pełni zrozumieć historię i rozwój galaktyk na przestrzeni rozległej historii Wszechświata
musimy być w stanie dokładniej sprecyzować ich odległości, w celu umiejscowienia ich na kosmicznej osi czasu.
Ponieważ te galaktyki znajdują się tak daleko
fale świetlne, które dziś do nas od nich docierają, rozpoczęły swą podróż nawet blisko 13 miliardów lat temu,
a ponieważ Wszechświat rozszerza się od Wielkiego Wybuchu, wówczas miał rozmiar mniejszy niż jedna siódma swej obecnej wielkości.
Podczas miliardów lat podróży światła, długość jego fal uległa rozciągnięciu, wraz z rozrastającą się strukturą przestrzeni kosmicznej.
Ten efekt jest znany jako "przesunięcie ku czerwieni", ponieważ,
dla przykładu, światło które początkowo miało błękitną lub ultrafioletową barwę, ulega przesunięciu ku dłuższej, czerwieńszej długości fal.
Wracając na ziemię astronomowie korzystali ze spektrografów, należącego do ESO Bardzo Dużego Teleskopu, aby uchwycić spektra galaktyk,
rozdzielających swoje światło podobnie kolory tęczy.
Obecnie spektra pozwalają astronomom mierzyć przesunięcia ku czerwieni galaktyk i stąd ich odległości.
Rozległa kampania przyczyniła się do wytworzenia przesunięć ku czerwieni dla prawie 3000 galaktyk znajdujących się w obszarach GOODS.
Z tą wiedzą możemy teraz umiejscawiać galaktyki w odległościach wzdłuż rozległego stożka kosmosu
rozciągającego się z naszej perspektywy niczym promień reflektora skierowanego w kosmos.
Możemy odbyć zadziwiającą podróż poprzez swego rodzaju tunel w kierunku krańca Wszechświata.
W niektórych miejscach, galaktyki łączą się ze sobą, tworząc struktury liczące nawet do dziesiątek milionów lat świetlnych.
Dzięki GOODS oraz innym obserwacjom tego samego regionu, te obszary nieba są wyjątkowo dokładnie badane w zakresie wysokiej rozdzielczości
głębokich obserwacji wzdłuż szerokiego zakresu długości fal, a będzie ich jeszcze więcej.
Na przykład teleskop Atacama Pathfinder Experiment lub APEX, spędził łącznie 300 godzin
— prawie dwa pełne tygodnie —
fotografując region w zakresie fal submilimetrowych,
ze swojej placówki, na usytuowanym na wysokości 5000 m. płaskowyżu Chajnantor, w chilijskich Andach.
Obserwacje w tym zakresie długości fal są idealne do znajdowania przesuniętego ku czerwieni światła odległych, otoczonych pyłem galaktyk w bardzo wczesnym Wszechświecie.
Z powodu dłuższej długości fal submilimetrowego światła zdjęcie wykonane przez teleskop APEX nie jest tak ostre, jak zdjęcia wykonane w paśmie światła widzialnego oraz podczerwonego.
Jednakże, dzięki dokładnym zdjęciom wykonanym przez Spitzera, jak również wykonanym w zakresie fal radiowych
możemy dopasować i zidentyfikować obiekty znalezione przez APEX z galaktykami widzianymi w zakresie fal innej długości.
Barwa światła submilimetrowego ujawnia, iż rocznie w tych galaktykach formuje się tysiące gwiazd.
W ciągu kliku nadchodzących lat, ALMA, the Atacama Large Milimeter/submilimeter Array,
obecnie w trakcie budowy na tym samym płaskowyżu, co APEX, rozpocznie swoje pierwsze naukowe obserwacje.
Obserwując także z zakresie fal submilimetrowej długości ALMA będzie miała znacznie większą czułość niż APEX oraz rozdzielczość nawet lepszą niż Hubble.
ALMA zrewolucjonizuje nasze pojmowanie wczesnego Wszechświata, odkrywając przed nami jeszcze wiele bardziej odległych, spowitych pyłem galaktyk,
które nie mogą być dostrzeżone przez teleskopy pracujące w zakresie światła widzialnego i podczerwonego.
Te projekty stanowią doskonały przykład jak wielkie obserwatoria łączą swe siły w zakresie spektrum elektromagnetycznego,
aby dostarczyć nam bardziej całościowego wyglądu galaktyk na przestrzeni historii Wszechświata.
Astronomowie napisali już ponad 400 artykułów w oparciu o dane zebrane w ramach projektu, a jeszcze więcej jest w przygotowaniu!
Na dodatek obserwacje obszarów GOODS będą kontynuowane w przyszłości.
Te fragmenty nieba będą pierwszorzędnymi celami dla naziemnych i kosmicznych teleskopów następnej generacji,
a astronomowie z całego świata będą korzystać z dostarczonych w ten sposób danych, aby w nadchodzących latach nauczyć się nowych rzeczy o Wszechświecie.
Żegnając się z naszymi przyjaciółmi w innych obserwatoriach
Dr J kończy ESOcast oraz Hubblecast...
Tu Dr Rober Hurt wylogowuje się z Ukrytego Wszechświata i Centrum Nauki Spitzera,
przypominając wam, że istnieje ukryty Wszechświat, który oczekuje na odkrycie.
Mówi Megan Watzke, wylogowuje się z Obserwatorium Promieni X; Chandra i Pięknego Wszechświata.
Dołączcie do mnie następnym razem do kolejnej kosmicznej przygody,
która, jestem pewny, przekroczy nasze najśmielsze wyobrażenia.
Hubblecast jest produkowany przez ESA/Hubble w Europejskim Obserwatorium Południowym w Niemczech.
Misja Hubble jest projektem międzynarodowej współpracy pomiędzy NASA oraz Europejską Agencją Kosmiczną.
Teraz kiedy już nadrobiliście zaległości związane z Hubble'm, upewnijcie się, że jesteście również na bieżąco z najnowszymi informacjami na ziemi:
ESOcast zawiera to co najlepsze w Europejskim Obserwatorium Południowym i jego potężnych teleskopach, które obserwują niebo z wysoka w chilijskich Andach
najbardziej znanym miejscu do obserwacji astronomicznych na południowej półkuli.