Czy zastanawialiście się kiedykolwiek, dlaczego teleskop Hubble'a może wykonywać szczegółowe obserwacje galaktyk,
ale gwiazdy widoczne są jedynie jako plamki ?
Jaki jest najodleglejszy obiekt kiedykolwiek zaobserwowany ?
Kto używa teleskopu Hubble'a?
Jakie jest najdziwniejsze odkrycie teleskopu Hubble'a ?
Pozostańcie z nami.
Odcinek 50: Pytania i odpowiedzi z doktorem J
Przedstawia dr J, a.k.a. dr Joe Liske
Witajcie w Hubblecast.
Wierzcie w to lub nie, ale to jest nasz 50-ty odcinek.
Aby uczcić tę okazję, postanowiliśmy dziś zrobić coś trochę innego.
Ostatnim razem prosiliśmy Was o przesłanie pytań dotyczących astronomii
i w ciągu ostatniego miesiąca przesłaliście nam setki bardzo dobrych pytań.
Niestety nie ma teraz możliwości, żeby przedyskutować wszystkie.
Zatem wybraliśmy te, które nam się najbardziej spodobały
i spróbujemy na nie odpowiedzieć w dzisiejszym odcinku.
Jakie jest najbardziej puste miejsce w przestrzeni kiedykolwiek widziane ?
Jaka jest najdłuższa pojedyncza ekspozycja (obserwacja) obiektu lub regionu wykonana za pomocą teleskopu Hubble'a ?
Które obiekty odkryte przez teleskop Hubble'a są najdalsze ?
Trzy pytania, a tylko jedna odpowiedź.
W 2003 roku teleskop Hubble'a został ustawiony w kierunku na niebie,
gdzie jest dość pusto.
W szczególności nie ma tam jasnych gwiazd.
Teleskop Hubble'a obserwował to pole,
mające rozmiar zaledwie jednej dziesiątej części Ksieżyca w pełni
przez prawie milion sekund.
Odpowiada to 11.3 dni obserwacji z wykorzystaniem pełnego czasu ekspozycji.
Wynikiem jest zdjęcie, ktore nazywamy Ultra-głębokim Polem Hubble'a
i jest to najgłębszy obraz Wszechświata w świetle widzialnym kiedykolwiek wyprodukowany przez człowieka.
Prawie każdy obiekt widoczny na zdjęciu
jest w rzeczywistości odległą galaktyką.
Przyjrzyjmy się jednej widocznej tutaj.
Jest to galaktyka UDFj-39546284.
Wiem, że to nudna nazwa,
ale chodzi o to, że jest to prawdopodobnie najodleglejszy obiekt kiedykolwiek odkryty.
Jego odległość w tym momencie nie jest jeszcze na 100% potwierdzona,
jednak wierzymy, że jest tak daleko, że minęło 13.2 miliarda lat, aby światło tego obiektu do nas dotarło.
Jest to około 96% wieku Wszechświata.
Jakie zdjęcia uznawane są za najważniejsze do wykonania ?
Raz do roku wszyscy astronomowie, którzy chcą użyć teleskopu Hubble'a
aplikują o czas obserwacyjny, przysyłając proposale
zawierające dokładny opis kwestii naukowych, które chcą rozwiązać
oraz danych, jakich potrzebują.
Całkowity czas obserwacyjny, o jaki proszą we wszystkich proposalach łącznie
jest zawsze dużo większy niż czas, jaki jest dostępny.
Istnieje więc komisja astronomów, która przegląda proposale
i ocenia je, biorąc pod uwagę ich wartosć naukową.
Jedynie 10-15% proposali jest ostatecznie wykonywanych.
Jeśli teleskop Hubble'a może przyglądać się drobnym szczegółom odległych galaktyk,
dlaczego nie mógłby nakierować tych samych kamer na pobliskie gwiazdy i zbadać ich powierzchni w szczegółach ?
To jest gwiazda Betelgeza. Jest ona bardzo duża i znajduje się blisko nas,
jedynie małe kilkaset lat świetlnych stąd.
To jest galaktyka Arp 273,
która znajduje się około 500 000 razy dalej niż Betelgeza.
Jednak jest około miliard razy większa.
Oznacza to, że jej widoczny rozmiar na niebie
jest wciąż około 2000 razy większy niż rozmiar Betelgezy.
Chociaż gwiazdy są bardzo blisko nas,
są za małe,
więc dojrzenie szczegółów ich powierzchni
wykracza nawet poza możliwości teleskopu Hubble'a.
Kiedy galaktyki zderzają się i łączą ze sobą, co dzieje się z czarnymi dziurami?
Czy ostatecznie łączą się one w jedną gigantyczną czarną dziurę?
Tak, mniej więcej to właśnie się dzieje.
Tak jak w latach 90-tych teleskop Hubble'a pomógł nam odkryć,
uważamy, że prawie wszystkie olbrzymie galaktyki zawierają centralną supermasywną czarną dziurę.
Dodatkowo, zderzenia galaktyk są bardzo częste, dzieją się cały czas
i to znowu teleskop Hubble'a pokazał nam wspaniałe zdjęcia tych zderzeń.
Ostatecznie dwie galaktyki łączą się w jedną większą nową galaktykę,
a podczas tego procesu to samo dzieje się z supermasywnymi czarnymi dziurami.
Łączą się w jedną, większą supermasywną czarną dziurę
w centrum nowej galaktyki.
Astronomowie stworzyli symulacje komputerowe, pokazujące, jak przebiega ten proces,
jednak mamy też całkiem dobre dowody obserwacyjne,
na to, że ten proces naprawdę ma miejsce.
Po obejrzeniu odcinka 49 zastanawiałem się, czy są inne procesy dynamiczne,
jakie teleskop Hubble'a mógłby zidentyfikować, takie jak efekt soczewkowania grawitacyjnego,
rotacja obiektów czy gromad, kolizje, itd.
W odcinku 49 widzieliśmy tzw. obiekty Herbiga-Haro,
które są dżetami materii wyrzuconej przez nowonarodzone gwiazdy.
Teleskop Hubble'a sfilmował ruchy tych dżetów
w okresie około 14 lat.
Rzeczywiście jest prawdą, że przez ostatnie 20 lat
teleskop Hubble'a był w stanie zauważyć zmiany lub ruch
w przypadku kilku innych efektów czy obiektów.
Niektóre z tych filmów zostały odpowiednio połączone,
przy użyciu programu komputerowego, tak aby lepiej pokazać efekt ruchu,
ale wszystko, co zobaczycie oparte jest na prawdziwych zdjęciach z teleskopu Hubble'a.
Pobliskie obiekty w Układzie Słonecznym
ukazują najbardziej imponujące ruchy na zdjęciach z teleskopu Hubble'a.
Planety rotują, ich satelity poruszają się po orbitach.
Tak jak na Ziemi mamy zorzę polarną,
Saturn ma aurory, a teleskop Hubble'a obserwował ich taniec.
Komety i asteroidy poruszają się wokół Słońca, a czasami nawet rozpadają.
Widzimy też ruchy obiektów znajdujących się dalej.
Fomalhaut b była pierwszą planetą poza Układem Słonecznym
Fomalhaut b była pierwszą planetą poza Układem Słonecznym zobrazowaną bezpośrednio w świetle widzialnym
i zdjęcia zebrane w odstępie czasowym 21 miesięcy ukazują, jak przesuwa się wzdłuż swojej orbity.
Teleskop Hubble'a zobaczył też światło,
przedzierające się przez pył otaczający gwiazdę V838 Monocerotis.
Odległości są tak ogromne, że zajęło 4 lata, aby wykonać odpowiednią serię zdjęć i stworzyć film,
pomimo tego, że ruch odbywa się z prędkością światła.
Kasjopeja A,
chmura pozostałości po supernowej, która wybuchła trzy wieki temu,
wciąż ekspanduje, a obserwacje teleskopu Hubble'a w odstępie czasowym 9 miesięcy pokazują poruszający się materiał.
Jeden z najdalszych obiektów, dla którego teleskop Hubble'a zaobserwował
zmiany w czasie to supernowa 1987a,
wybuch gwiazdy w Wielkim Obłoku Magellana, który wydarzył się w 1987 roku.
Przez ostatnie 20 lat teleskop Hubble'a obserwował rozchodzacą się falę uderzeniową
i rozświetlającą gaz otaczający gwiazdę.
Teraz teleskop Hubble'a jest naprawdę dobry w tego typu obserwacjach, ponieważ
a) jego zdjęcia są bardzo szczegółowe - zatem może dostrzec nawet subtelne ruchy,
b) pracuje on już bardzo długo, prawie 22 lata.
Czy teleskop Hubble'a może wykryć potencjalne supernowe,
a jeśli tak, to czy możemy zobaczyć którąś z nich z powierzchni Ziemi
i czy możemy się dowiedzieć, kiedy ona wybuchnie ?
Przewidywanie wybuchów supernowych jest trochę jak przewidywanie trzęsień ziemi.
Możemy przewidzieć, które gwiazdy prawdopodobnie ekspodują,
ale nie wiemy, kiedy dokładnie wybuch ten nastąpi.
Jedną z kandydatek na supernową, która jest najbliżej Ziemi,
jest gwiazda Eta Carinae, znajdująca się około 7-8 tysięcy lat świetlnych od nas.
Gwiazda ta już prawie wybuchła w XIX wieku,
a kiedy teleskop Hubble'a sfotografował ją w latach 90-tych,
ogromna chmura gazu została wyrzucona
zamiast rzeczywistego wybuchu supernowej, co wyraźnie zaobserwowano.
Nie możemy dokładnie przewidzieć, kiedy Eta Carinae wybuchnie,
może to być jutro albo za milion lat.
Jednak w astronomii powiemy, że może to się wydarzyć teraz, w każdym momencie!
Jaka jest najdziwniejsza rzecz, jaką odkryliście za pomocą teleskopu Hubble'a ?
Na pewno jest to coś i chociaż było o to dużo pytań,
nie jest to mały zielony ludzik, ani planeta X.
Mówiąc bardziej serio,
mogliście słyszeć, że Nagroda Nobla z fizyki w 2011 roku została przyznana
za odkrycie, że ekspansja Wszechświata przyspiesza.
Teleskop Hubble'a odegrał rolę w tym odkryciu i było ono całkowitym zaskoczeniem dla wszystkich.
Takie rewolucyjne i zupełnie nieprzewidywane odkrycia
są bardzo, bardzo rzadkie.
Ale od czasu do czasu teleskop Hubble'a przesyła nam zdjęcia, które przynajmniej wyglądają zaskakująco.
Pozostawiam Was z kolekcją takich zdjęć.
Tu dr J, to już wszystko w dzisiejszym Hubblecast.
Jeszcze raz, po raz 50-ty, natura zaskoczyła nas
bardziej niż najśmielsza wyobraźnia.
Dziękujemy za wszystkie pytania, pozostańmy w kontakcie!
www.facebook.com/hubbleesa www.twitter.com/hubble_space
Tekst: ESA/Hubble. Tłumaczenie: Anna Raiter-Smiljanic.