Pat pēc gandrīz trīs gadu uzticīgas kalpošanas Habla kosmiskais teleskops turpina darboties un sniedz elpu aizraujošus kosmosa attēlus. Tā kā viena no NASA Lielajām observatorijām ir tā tālu galaktiku, eksoplanetu un Visuma paplašināšanās novērojumi, tie ir revolucionāri ietekmējuši astronomiju, astrofiziku un kosmoloģiju.
Habla jaunākais ieguldījums ir dziļu debesu mozaīkas attēls, kas tika konstruēts, izmantojot 16 gadu vērtus novērojumus. Pazīstams kā “Habla mantojuma lauks”, šī mozaīka tiek raksturota kā lielākā un visaptverošākā galaktiku “vēstures grāmata”. Kopumā tas satur apmēram 265 000 galaktiku, kas datētas tikai ar 500 miljoniem gadu pēc Lielā sprādziena.
Habla mantojuma lauka izveidē devās gandrīz 7500 individuālo ekspozīciju, nodrošinot plašu tālā Visuma portretu, kas atskats uz agrākajiem redzamajiem laikiem. To darot, attēls parāda, kā galaktikas laika gaitā ir mainījušās, apvienojoties, pieaugot par milzu galaktikām, kuras mēs redzam žurnālā Space. Tas faktiski nozīmē, ka šajā vienā attēlā ir hronizēti 13,3 miljardi gadu kosmiskās evolūcijas.
Šis vērienīgais darbs ietver 31 Habla programmas kolektīvo darbu, ko veic dažādas astronomu komandas. Tajā tika iekļauti arī novērojumi, kas veikti vairākos Habla dziļā lauka pētījumos. Tie ietver Habla dziļo lauku 1995. gadā, Lielo observatoriju izcelsmes dziļo pētījumu (GOODS) 2003. gadā, Habla īpaši dziļo lauku 2004. gadā un 2012. gada eXtreme dziļo lauku (XDF), kas ir visdziļākais skats uz Visumu līdz šim. .
Kā sacīja Garts Iļingvorts, UCSC emeritētais profesors un grupas, kas izveidoja
“Tagad, kad esam kļuvuši plašāki nekā iepriekšējie apsekojumi, mēs novācam daudz attālākas galaktikas lielākajā šāda veida datu kopā, kāda jebkad izveidota. Neviens attēls nepārspēs šo, kamēr netiks palaisti nākotnes kosmosa teleskopi, piemēram, Džeimss Vebs. ”
Papildus galaktiku parādīšanai redzamā gaismā, viļņu garuma diapazons atrodas no ultravioletā līdz tuvu infrasarkanā spektra daļai. Tas ir atslēga mūsdienu astronomijā un kosmoloģijā, jo tas ļauj atklāt galaktiku asamblejas galvenās iezīmes. Labs piemērs ir
"Šādi izsmalcināti daudzu šajā katalogā esošo galaktiku mērījumi nodrošina plašu ekstragalaktiskā pētījuma spektru," sacīja Storrsas kataloga vadošā pētniece Katherine Whitaker no Konektikutas universitātes. "Bieži vien šāda veida aptaujas ir devušas neparedzētus atklājumus, kas visvairāk ietekmējuši mūsu izpratni par galaktiku evolūciju."
Apmēram pirms gadsimta Edvīna Habla (kuram tiek nosaukts HST) aprakstītās galaktikas ir “kosmosa marķieri”. Tajā laikā viņš novēroja attālās galaktikas un atzīmēja, kā vairākums no tām nākošā gaisma tika virzīta uz spektra sarkano galu - aka. “Redshifted”, kas ir norāde, ka astronomiskie objekti attālinās no mums.
Šie novērojumi apstiprināja Einšteina Vispārējās relativitātes teorijas izteikto prognozi, ka Visums ir vai nu paplašināšanās, vai saraušanās stāvoklī. Turpmākajos apsekojumos tika izmantotas galaktikas, lai izmērītu kosmiskās izplešanās ātrumu (pazīstams kā Habla konstante), kas arī piedāvāja norādes par kosmosa pamatā esošo fiziku, kad rodas ķīmiskie elementi, un to, kā galu galā parādījās mūsu Saules sistēma un dzīve.
Šis plašāks skatījums šajā ziņā ir īpaši noderīgs, jo tajā ir apmēram 30 reizes vairāk galaktiku nekā iepriekšējos dziļajos laukos. Mantojuma lauks ir atklājis arī vairākus neparastus objektus, no kuriem daudzi ir to sadursmju un apvienošanās paliekas, kas notika agrīnā Visuma laikā - tās tiek sauktas par galaktikas “vilcienu vrakiem”.
Kā jūs varat iedomāties, šī attēla salikšana nebija viegls uzdevums. Kā paskaidroja Dan Magee no Kalifornijas Universitātes Santakrusā, komandas datu apstrādes vadītājs:
“Mūsu mērķis bija visu 16 gadu ekspozīciju apkopot mantojuma attēlā. Iepriekš lielākā daļa šo ekspozīciju nebija konsekventi apkopotas, un to varētu izmantot jebkurš pētnieks. Astronomi var atlasīt datus mantojuma laukā, ko viņi vēlas, un nekavējoties strādāt ar tiem, nevis pirms zinātniskās analīzes jāveic milzīgs datu samazinājums. ”
Neskatoties uz to, ka tas ir visu laiku detalizētākais un ekspansīvākais galaktiku attēls, šis jaunais attēls ir tikai pirmais Habla mantojuma lauka attēlu sērijā. Komanda šobrīd strādā pie cita attēlu kopuma, kas kopā ar vairāk nekā 5 200 Habla ekspozīcijām veido citu debesu zonu. Raugoties nākotnē, astronomi cer paplašināt mantoto attēlu daudzviļņu garumu, iekļaujot vēl vairāk datu par
Tas ietvers garāka viļņa garuma IR un augstas enerģijas rentgena novērojumus no diviem citiem NASA Lielajiem novērošanas centriem Špicera kosmiskais teleskops un Čandras rentgenstaru observatorija. Kā ESA paziņojumā presei sacīja komandas loceklis Rychard Bouwens no Nīderlandes Leidenes universitātes:
“Viens no aizraujošajiem šo jauno attēlu aspektiem ir lielais jutīgo krāsu kanālu skaits, kas tagad ir pieejams tālu galaktiku apskatīšanai, it īpaši spektra ultravioletajā daļā. Izmantojot attēlus tik daudzās frekvencēs, mēs varam sadalīt galaktiku gaismu veco un jauno zvaigžņu, kā arī aktīvo galaktisko kodolu devumā. ”
Tikmēr nav paredzēts, ka neviens Visuma attēls pārsniegs Habla mantojuma lauka attēlus, līdz tiks palaisti nākamās paaudzes kosmosa teleskopi. Tie ietver Džeimsa Veba kosmiskais teleskops (JWST) un Plaša lauka infrasarkano staru teleskops (WFIRST), kuriem abiem ir instrumenti, kas piedāvās uzlabotu izšķirtspēju un jutīgumu Habls un tādējādi ļauj veikt padziļinātas aptaujas.
Lielais galaktiku skaits Legacy Field attēlā ir arī galvenie mērķi nākotnes teleskopiem. Kā Hjūna vietne paziņojumā presei sacīja Iļingvorta:
“Mēs esam izveidojuši šo mozaīku kā instrumentu, kas jāizmanto mums un citiem astronomiem. Paredzams, ka šī aptauja radīs vēl saskanīgāku, padziļinātu un labāku izpratni par Visuma attīstību nākamajos gados… Tas patiešām radīs pamatu NASA plānotajam platleņķa lauka infrasarkanā apsekojuma teleskopam (WFIRST). Mantotais lauks ir WFIRST ceļvedis, kurā tiks uzņemts attēls, kas ir 100 reizes lielāks par parasto Habla fotoattēlu. Tikai trīs nedēļu vērtu WFIRST novērojumu astronomi varēs apkopot lauku, kas ir daudz dziļāks un vairāk nekā divas reizes lielāks nekā Habla mantojuma lauks. ”
Turklāt JWST attēlveidošanas iespējas IR joslā (kas pārsniedz Habls vai Spicers) ļaus astronomiem daudz dziļāk izpētīt mantojuma lauka attēlu, lai vairāk atklātu, kā pieauga zīdaiņu galaktikas. Attēls (kopā ar atsevišķajām ekspozīcijām, kas tika izveidotas) ir pieejams Mikulski kosmisko teleskopu arhīvā (MAST).
