O Legado do Hubble: Uma imagem, um quarto de MILHÕES de galáxias

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Ao longo dos anos, o Telescópio Espacial Hubble nos surpreendeu continuamente. Ele nos mostrou planetas, luas, aglomerados de estrelas, nebulosas, galáxias ... tantas imagens espetaculares, lindas e cientificamente ricas que os astrônomos as investigarão nas próximas décadas.



De todos os tipos de observações feitas, uma das mais profundas é também uma das mais sutis. Depende de uma ideia simples: e se apontarmos este poderoso observatório para um pequeno ponto no espaço, algum lugar que parece relativamente vazio, e deixá-lo acumular luz por horas, dias, semanas? O que vamos ver?

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A imagem criada a partir desta ideia foi o Hubble Deep Field , uma foto icônica que continha milhares de galáxias. Foi seguido com o Hubble Ultra Deep Field , que teve uma exposição mais longa e investigou mais profundamente o Universo. Isso foi seguido por sua vez por o Hubble eXtreme Deep Field , uma observação que totaliza mais de um milhão de segundos.







Então, como você faz o acompanhamento disso? Bem, todas essas imagens são de uma área relativamente pequena do céu; você pode bloqueá-los facilmente com a ponta de um lápis com o braço estendido. A próxima etapa óbvia é ampliar a visualização e mapear uma seção maior do céu. Um tanto, Muito de seção mais ampla.

E é por isso, meus amigos, que agora temos isto : O incrível Hubble Legacy Field , o que é, simplesmente, de cair o queixo.

O Hubble Legacy Field, uma imagem profunda do céu composta por mais de 7.500 observações.Mais Zoom

O Hubble Legacy Field, uma imagem profunda do céu composta por mais de 7.500 observações. Crédito: NASA, ESA, G. Illingworth e D. Magee (Universidade da Califórnia, Santa Cruz), K. Whitaker (Universidade de Connecticut), R. Bouwens (Universidade de Leiden), P. Oesch (Universidade de Genebra) e o Hubble Legacy Equipe de campo.

Vós. ANO.





Isso é preenchido com galáxias! A grande maioria dos objetos que você vê aqui são galáxias; apenas um punhado são estrelas em nossa própria galáxia*. Para definir o cenário: estamos dentro a galáxia Via Láctea , que está cheio de estrelas. Podemos ver além deles no espaço intergaláctico, como estar dentro de uma casa e olhar pela janela para as casas além. Nesse caso, as estrelas da imagem são como partículas de poeira na janela; você pode ver as coisas muito, muito além.

As galáxias nesta imagem estão muito distantes. Eu acho que a maioria está a pelo menos um bilhão de anos-luz de distância, e alguns estão até 13,3 bilhões de anos-luz distantes: tão distantes que os vemos como estavam não muito depois que as primeiras estrelas se formaram neles depois a grande explosão !

Literalmente, a luz deles viajou por mais de 13 bilhões de anos, 96% da idade do Universo, antes de terminar sua jornada no espelho de Hubble.

Detalhe do Hubble Deep Field mostrado em resolução quase total.Mais Zoom

Detalhe do Hubble Deep Field mostrado em resolução quase total. Crédito: NASA, ESA, G. Illingworth e D. Magee (Universidade da Califórnia, Santa Cruz), K. Whitaker (Universidade de Connecticut), R. Bouwens (Universidade de Leiden), P. Oesch (Universidade de Genebra) e o Hubble Legacy Equipe de campo.

Veja bem, algumas dessas galáxias pontuais menores podem na verdade estar mais perto de nós e fisicamente pequenas, ou podem ser monstros vistos de todo o Universo. É difícil distinguir isso de apenas olhar para a imagem. Existem maneiras de discernir os dois; por exemplo, examinar as cores das galáxias pode revelar se elas são pequenas e próximas ou grandes e distantes. Obtendo espectros (dividir sua luz em milhares de cores individuais) também pode revelar sua distância diretamente. Os astrônomos farão exatamente isso com as galáxias vistas aqui, para que possam ser melhor estudadas.

A imagem exibida aqui tem apenas 2.000 pixels de largura, eu tive que reduzir a enorme imagem original de 20.791 x 19.201 pixels por um fator de dez para fazê-la caber aqui - além disso, fazer o upload de uma imagem de 118 megabytes traria a ira dos meus editores! Mas você pode baixar diretamente você mesmo se você quiser.

Aliás, mesmo isso não é tudo. Foi cortado um pouco para ficar quadrado. Então, quanto do céu ele cobre? Tanto quanto:

A pegada do Hubble Legacy Field no céu em comparação com a Lua cheia.Mais Zoom

A pegada do Hubble Legacy Field no céu em comparação com a Lua cheia. Crédito: Imagem de campo do legado do Hubble: NASA, ESA e G. Illingworth e D. Magee (Universidade da Califórnia, Santa Cruz); Imagem da Lua: NASA, Goddard Space Flight Center e Arizona State University

Sim, a imagem inteira tem cerca de meio grau de lado, quase tão grande quanto a Lua cheia no céu. Você ainda pode bloqueá-lo com a ponta de um dedo estendido, mas, no entanto, é um grande passo em relação aos campos profundos mais antigos.

Eu ia escrever tudo sobre os fatos desta imagem, mas acho que é mais fácil apenas dar a você os pontos:

  • A imagem representa 31 projetos de observação diferentes no Hubble ao longo de 16 anos.
  • Mais de 7.500 observações separadas foram reunidas para fazê-lo. Apenas duas cores (vermelho e infravermelho próximo) são mostradas aqui; as observações reais cobrem vários filtros do ultravioleta ao infravermelho.
  • O tempo total de exposição é mais do que 250 dias : mais de 21 milhões de segundos. Isso é 2/3 de um ano!
  • Existem mais de 265.000 galáxias na imagem completa; cerca de 200.000 estão na versão recortada.
  • Isso é 20 vezes mais galáxias no Campo Ultra Profundo mais profundo, porém menor.
  • Um conjunto semelhante de observações foi feito em outra parte do céu; aquele está sendo trabalhado agora e será composto por cerca de 5.200 imagens.

O campo Legacy contém Ultra e Extreme Deep Fields, bem como uma pesquisa muito maior chamada Pesquisa Profunda sobre as Origens dos Grandes Observatórios (BENS), uma área observada por vários telescópios espaciais: Spitzer, Hubble, Chandra, Herschel e XMM-Newton. O uso de vários observatórios nos diz muito mais sobre o que está acontecendo nessas galáxias, uma vez que diferentes processos geram diferentes tipos de luz .

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O Hubble Legacy Field contém as observações de levantamentos anteriores, incluindo o Hubble Ultra e Extreme Deep Fields, e do Great Observatories Origins Deep Survey.Mais Zoom

O Hubble Legacy Field contém as observações de levantamentos anteriores, incluindo o Hubble Ultra e Extreme Deep Fields, e do Great Observatories Origins Deep Survey. Crédito: NASA, ESA, G. Illingworth e D. Magee (Universidade da Califórnia, Santa Cruz), K. Whitaker (Universidade de Connecticut), R. Bouwens (Universidade de Leiden), P. Oesch (Universidade de Genebra) e o Hubble Legacy Equipe de campo

Lembro-me da década de 1990, quando Hubble (e eu) éramos jovens, pensando no que o observatório poderia fazer. Não me ocorreu usá-lo para pegar milhares de imagens e colocá-las em mosaico, pela simples razão de que tantas pessoas queriam fazer tanta ciência específica com o Hubble que a ideia de usar dias ou semanas de seu tempo apenas para ver o quão profundo ele poderia ir era realmente cômico. Os astrônomos iriam se revoltar! Mas então algumas semanas foram reservadas para o Deep Field, e, bem, céticos como eu se tornaram defensores.

E aqui estamos nós, tantos anos depois, vendo imagens incríveis como essa não apenas uma, mas muitas vezes. Aprendemos muito sobre o Universo com essas imagens e outras observações que as sustentam.

Eu li alguns artigos sobre essa ciência e é fascinante. Mesmo assim ... tenho que me perguntar, como sempre faço, se o impacto maior dessas imagens é muito mais geral.

Olhe para o céu e você verá milhares de estrelas, um espaço negro entre elas. Mas isso é uma ilusão, um efeito de nossos olhos pequenos tendo vislumbres de curta exposição.

Não há pontos em branco no céu . Pelo menos não na escala que seus olhos podem ver; cada ponto no céu é coberto por alguma galáxia, próxima ou distante. Existem dois trilhões galáxias no universo observável, e mesmo tão profundo quanto as imagens do Hubble vão, ainda há mais para serem vistas.

O Universo é vasto e profundo, mas talvez a coisa mais surpreendente sobre ele é que pode ser conhecido. Essas imagens ainda estão entre os primeiros passos para conhecê-lo.


* As estrelas geralmente podem ser distinguidas das galáxias devido a picos de difração , as linhas que parecem passar pelas estrelas. Esses são causados ​​pelas aletas de metal segurando o espelho secundário do Hubble no lugar; a luz difrata passando levemente essas palhetas, criando os espinhos. Normalmente existem quatro, como retículos, mas esta imagem é feita de muitas observações, algumas das quais são giradas em comparação com outras. Quando somados, você obtém vários conjuntos de picos de difração. É importante notar que algumas galáxias estão tão distantes que aparecem como pontos, ou têm centros tão brilhantes que geram picos de difração também, então não é uma maneira 100% infalível de distinguir estrelas de galáxias.