12 תמונות איקוניות מטלסקופ החלל האבל

בשנותיו במסלול, טלסקופ החלל האבל הראה את נפלאות הקוסם הנפלאות בעולם, החל מנופים של כוכבי הלכת במערכת השמש שלנו לכוכבי לכת, כוכבים וגלקסיות רחוקות ככל שהטלסקופ יכול לזהות. מדענים משתמשים ללא הרף במצפה הכוכב הזה כדי להביט על עצמים הנמצאים במרחק ממערכת השמש החוצה אל גבולות היקום המצפה.

Takeaways Key: טלסקופ החלל האבל

חקר מערכת השמש שלנו עם טלסקופ החלל האבל מציע לאסטרונומים הזדמנות להשיג תמונות ברורות וחדות של עולמות רחוקים, ולראות אותם משתנים עם הזמן. לדוגמה, המצפה צילם תמונות רבות של מאדים ותיעד את המראה המשתנה העונה של כדור הארץ האדום לאורך זמן. באופן דומה, היא צפתה בשבתאי רחוק (מימין עליון), מדדה את האטמוספירה שלה ותארה את תנועות ירחיו. יופיטר (מימין למטה) הוא גם יעד מועדף בגלל סיפוני העננים המשתנים ללא הרף וירחיו.

מעת לעת שביטים מופיעים כשהם מקיפים את השמש. האבל משמש לרוב לצילום תמונות ונתונים של חפצים קפואים אלה וענני החלקיקים והאבק הזורמים מאחוריהם.

לשביט זה (שנקרא "שביב ציפוי השביט", על שם המצפה ששימש לגילויו) יש מסלול העובר אותו על פני מאדים לפני שהוא מתקרב לשמש. האבל שימש כדי לקבל תמונות של מטוסים הנצים מהשביט כשהוא התחמם במהלך התקרבותו הקרובה לכוכב שלנו.

טלסקופ החלל האבל חגג 24 שנה של הצלחה באפריל 2014 עם דימוי אינפרא אדום של פעוטון ללידת הכוכבים שנמצא בערך 6,400 שנות אור משם. ענן הגז והאבק בתמונה הוא חלק מענן גדול יותר (ערפילית) כונה "ערפילית ראש הקופים" (אסטרונומים רושמים אותו כ- NGC 2174 או Sharpless Sh2-252).

כוכבים גדולים של יילודים (מימין) נדלקים ומתפוצצים בערפילית. זה גורם לגזים לזוהר ולעפר להקרין חום, הנראה למכשירים הרגישים לאינפרא אדום של האבל.

לומד אזורי לידת הכוכבים כמו זה ואחרים נותנים לאסטרונומים מושג טוב יותר כיצד הכוכבים ומקומות הלידה שלהם מתפתחים לאורך זמן. יש הרבה ענני גז ואבק בנתיב החלב ובגלקסיות אחרות שנראו על ידי הטלסקופ. הבנת התהליכים המתרחשים בכולם עוזרת לייצר מודלים שימושיים שניתן להשתמש בהם להבנת עננים כאלה ברחבי היקום. תהליך לידת הכוכבים הוא כזה שעד לבניית מצפים מתקדמים כמו טלסקופ החלל האבל, ה טלסקופ החלל שפיצר, ואוסף חדש של מצפה כוכבים מבוסס קרקע, מדענים לא ידעו עליו מעט. כיום הם מציגים במשתלות לידות הכוכבים ברחבי גלקסיית שביל החלב ומעבר לו.

האבל הציץ לעיתים קרובות ב ערפילית אוריון הרבה פעמים. מתחם ענן עצום זה, שנמצא במרחק של כ -1,500 שנות אור, הוא חביב נוסף בקרב כוכבי כוכבים. זה נראה לעין בלתי מזוינת בתנאי שמים כהים וכהים, ונראה בקלות דרך משקפת או טלסקופ.

האזור המרכזי של הערפילית הוא פעוטון כוכבני סוער, ובו 3,000 כוכבים בגדלים ובגילאים שונים. האבל גם הסתכל על זה פנימה אור אינפרא אדום, שחשפה כוכבים רבים שמעולם לא נראו קודם מכיוון שהם היו מוסתרים בענני גז ואבק.

כל ההיסטוריה של היווצרות הכוכבים של אוריון נמצאת בתחום ראייה זה: קשתות, כתמים, עמודים וטבעות אבק הדומות לעשן סיגרים, מספרות חלק מהסיפור. רוחות כוכבים מכוכבים צעירים מתנגשות בערפילית הסובבת אותה. כמה עננים קטנים הם כוכבים עם מערכות פלנטאריות הנוצרות סביבם. הכוכבים הצעירים הלוהטים הם מייננת (ממריץ) את העננים באור האולטרה סגול שלהם, והרוחות הכוכבות שלהם מפוצצות את האבק. חלק מעמודי הענן בערפילית עשויים להסתיר פרוטוסטרים וחפצים כוכבים צעירים אחרים. יש כאן גם עשרות גמדים חומים. אלה חפצים חמים מכדי להיות כוכבי לכת אך קרירים מכדי להיות כוכבים.

אסטרונומים חושדים כי השמש שלנו נולדה בענן של גז ואבק הדומה לזה לפני כ -4.5 מיליארד שנה. לכן, במובן מסוים, כשאנחנו מסתכלים על ערפילית אוריון, אנו מסתכלים על תמונות התינוקות של הכוכב שלנו.

בשנת 1995, טלסקופ החלל האבל מדענים פרסמו את אחת התמונות הפופולריות ביותר שנוצרו אי פעם עם המצפה. ה "עמודי יצירה"תפס את דמיונם של אנשים כשהוא נתן מקרוב את התכונות המרתקות באזור לידות הכוכבים.

המבנה האפלולי והאפל הזה הוא אחד מעמודי התווך בתמונה. זהו טור של גז מימן מולקולרי קריר (שני אטומי מימן בכל מולקולה) מעורבב עם אבק, אזור שהאסטרונומים מחשיבים כמקום סביר להיווצרות כוכבים. ישנם כוכבים שנוצרים לאחרונה המוטמעים בבליטות דמויי אצבעות המשתרעים מראש החלק הערפילי. כל "קצה אצבע" גדול מעט יותר ממערכת השמש שלנו.

עמוד זה נשחק אט אט תחת ההשפעה ההרסנית של אור אולטרה סגול. כשהוא נעלם, נחשפים כדוריות קטנות של גז צפוף במיוחד המוטמע בענן. אלה הם "EGGs" - קיצור של "אידוי כדוריות גזים". נוצרים בתוך לפחות חלק מה- EGG הם כוכבים עובריים. אלה עשויים או לא ימשיכו להפוך לכוכבים מן המניין. הסיבה לכך היא שה- EGG מפסיקים לצמוח אם הענן נאכל על ידי הכוכבים הסמוכים. זה חונק את אספקת הגז של הילודים צריכים לגדול.

פרוטוסטרים מסוימים צומחים בצורה מסיבית מספיק כדי להתחיל בתהליך שריפת המימן המניע כוחות. EGGS מהממים הללו נמצאים, די בכמות, ב "ערפילית הנשר"(נקרא גם M16), אזור היווצרות כוכבים סמוך שנמצא בערך 6,500 שנות אור ממנו בקונסטלציה סרפס.

ערפילית הטבעת היא חביבה על זמן רב בקרב אסטרונומים חובבים. אבל כש טלסקופ החלל האבל הסתכל בענן המתפשט הזה של גז ואבק מכוכב גוסס, הוא נתן לנו תצוגה חדשה לגמרי בתלת מימד. כי זה ערפילית פלנטרית מוטה לכיוון כדור הארץ, תמונות האבל מאפשרות לנו לצפות בו חזיתית. המבנה הכחול בתמונה מגיע מקליפה של זוהר גז הליום, והנקודה הלבנה הכחולה-איזומה במרכז היא הכוכב הגוסס, שמחמם את הגז וגורם לו להאיר. ערפילית הטבעת הייתה במקור מסיבית פי כמה מהשמש, וגרונות המוות שלה דומות מאוד לה מה השמש שלנו תעבור החל בעוד כמה מיליארד שנים.

בהמשך נמצאים קשרים כהים של גז צפוף וכמה אבק, שנוצרו בעת הרחבת הגז החם שנדחף לגז קריר שהופלט בעבר על ידי הכוכב האבד. מאזני הכוח הגזריים ביותר נפלטו כשהכוכב רק התחיל בתהליך המוות. את כל הגז הזה גורש הכוכב המרכזי לפני כ -4,000 שנה.

הערפילית מתרחבת יותר מ 43,000 מיילים לשעה, אך נתוני האבל הראו שהמרכז נע מהר יותר מהתרחבות הטבעת הראשית. ערפילית הטבעת תמשיך להתרחב עוד 10,000 שנים, שלב קצר באזור חיי הכוכב. הערפילית תתחלחל ותתעלף עד שתתפוגג למדיום הבין-כוכבי.

מתי טלסקופ החלל האבל החזיר תמונה זו של ערפילית פלנטרית NGC 6543, המכונה גם ערפילית עיני החתול, אנשים רבים שמו לב שהוא נראה בצורה מוזרה כמו "עין סאורון" מסרטי שר הטבעות. בדומה לסאורון, ערפילית עיני החתול מורכבת. אסטרונומים יודעים שזו התנשמותו האחרונה של כוכב גוסס בדומה לשמש שלנו פלט את האווירה החיצונית שלו והתנפח להיות ענק אדום. מה שנשאר מהכוכב התכווץ והפך לגמד לבן, שנשאר מאחוריו מאיר את העננים שמסביב.

תמונה זו של האבל מציגה 11 טבעות קונצנטריות מחומר, קליפות גז המתנפחות מהכוכב. כל אחת מהן היא למעשה בועה כדורית הנראית חזיתית.

כל 1,500 שנה לערך, פלט ערפילית העין של החתול מסה של חומר, ויצרה את הטבעות המשתלבות זו בזו כמו בובות קינון. לאסטרונומים יש כמה רעיונות לגבי מה שקרה "לפולציות" אלה. מחזורי פעילות מגנטית הדומים במידה מסוימת לזו של השמש מחזור כתמי שמש יכול היה לדחות אותם או שהפעולה של כוכב לוויה אחד או יותר שמסתובבים סביב הכוכב הגוסס הייתה יכולה לעורר את העניינים. כמה תיאוריות אלטרנטיביות כוללות כי הכוכב עצמו פועם או שהחומר נפלט בצורה חלקה, אך משהו גרם לגלים בענני הגז והאבק בזמן שהם התרחקו.

למרות שהאבל צפה באובייקט מרתק זה מספר פעמים בכדי לתפוס רצף זמן של תנועה באזור עננים, יידרשו תצפיות רבות נוספות לפני שהאסטרונומים יבינו לחלוטין מה קורה בעין החתול ערפילית.

כוכבים מטיילים ביקום בתצורות רבות. השמש עוברת דרך שביל החלב בתור מתבודד. מערכת הכוכבים הקרובה ביותר, אלפא קנטאורי למערכת, יש שלושה כוכבים: Alpha Centauri AB (שהוא זוג בינארי) ו- Proxima Centauri, מתבודד שהוא הכוכב הקרוב ביותר אלינו. הוא שוכן 4.1 שנות אור. כוכבים אחרים חיים באשכולות פתוחים או באסוציאציות מרגשות. אחרים עדיין קיימים באשכולות כדוריים, אוספי ענק של אלפי כוכבים הצטופפו באזור קטן של חלל.

זה טלסקופ החלל האבל מבט ללב ליבו של האשכול הכדורי M13. הוא שוכן במרחק של כ- 25,000 שנות אור ומשבר האשכול כולו למעלה מ- 100,000 כוכבים ארוזים באזור של 150 שנות אור. אסטרונומים השתמשו באבל בכדי להתבונן באזור המרכזי באשכול זה בכדי ללמוד יותר על סוגי הכוכבים הקיימים שם וכיצד הם מתקשרים זה עם זה. בתנאים צפופים אלה, כמה כוכבים גולשים זה בזה. התוצאה היא כוכב "כחול שטוח". ישנם גם כוכבים אדמדמים למראה, שהם ענקים אדומים קדומים. הכוכבים הכחולים-לבנים חמים ומסיביים.

אסטרונומים מעוניינים במיוחד ללמוד גלובולים כמו אלפא סנטאורי מכיוון שהם מכילים כמה מהכוכבים העתיקים ביקום. רבים התגבשו הרבה לפני שעשתה גלקסיית שביל החלב, ויכולים לספר לנו עוד על ההיסטוריה של הגלקסיה.

מקבץ הכוכבים של הפליאדות, המכונה לעתים קרובות "שבע האחיות", "האם חן ואפרוחיה", או "שבע הגמלים" הוא אחד האובייקטים הפופולריים ביותר בכוכבים בשמיים. משקיפים יכולים לאתר את האשכול הקטן והפתוח הזה בעין בלתי מזוינת או בקלות רבה דרך טלסקופ.

יש באשכול יותר מאלף כוכבים, ורובם צעירים יחסית (בני כמאה מיליון שנה) ורבים מהם הם פי כמה ממסת השמש. לשם השוואה, השמש שלנו בת כ -4.5 מיליארד שנה והיא בעלת ממוצע ממוצע.

האסטרונומים חושבים שהפליאדים נוצרו בענן של גז ואבק הדומים לאזור ערפילית אוריון. האשכול יתקיים ככל הנראה עוד 250 מיליון שנה לפני שהכוכבים שלו יתחילו לנדוד לגזרים בזמן שהם יעברו דרך הגלקסיה.

טלסקופ החלל האבל תצפית על הפליאדות סייעה לפתור תעלומה שהמשיכה לנחש מדענים במשך כמעט עשור: כמה רחוק האשכול הזה? האסטרונומים הקדומים ביותר שחקרו את האשכול העריכו כי הם היו בערך 400-500 שנות אור משם. אבל בשנת 1997, לוויין היפרקוס מדד את מרחקו בכ- 385 שנות אור. מדידות וחישובים אחרים נתנו מרחקים שונים, וכך אסטרונומים השתמשו באבל כדי ליישב את השאלה. מדידותיו הראו כי סביר להניח שהאשכול בסביבות 440 שנות אור. זהו מרחק חשוב למדידה מדויקת מכיוון שהוא יכול לעזור לאסטרונומים לבנות "סולם מרחק" באמצעות מדידות לחפצים סמוכים.

מועדף נוסף מככב, ערפילית סרטן אינו גלוי לעין בלתי מזוינת, ומחייב טלסקופ באיכות טובה. מה שאנחנו רואים בתצלום האבל הזה הם שרידים של כוכב מסיבי שפוצץ את עצמו בפיצוץ סופרנובה שנראה לראשונה על כדור הארץ בשנה 1054 A.D. כמה אנשים ציינו את ההופעה בשמינו - הסינים, הילידים האמריקנים והיפנים, אבל יש מעט מאוד רשומות אחרות של זה.

ערפילית הסרטן שוכנת כ -6,500 שנות אור מכדור הארץ. הכוכב שהתפוצץ ויצר אותו היה מסיבי פעמים רבות יותר מהשמש. מה שנשאר מאחור הוא ענן מתפשט של גז ואבק, וכן כוכב ניטרוניםשהיא הגרעין המרוסק והצפוף ביותר של הכוכב לשעבר.

הצבעים בזה טלסקופ החלל האבל תמונה של ערפילית הסרטן מציינת את האלמנטים השונים אשר גורשו במהלך הפיצוץ. כחול בחוטים בחלק החיצוני של הערפילית מייצג חמצן ניטרלי, ירוק הוא גופרית מיוננת אחת, ואדום מציין חמצן מיונן כפול.

החוטים הכתומים הם השרידים המרוסקים של הכוכב ומורכבים ברובם ממימן. כוכב הנויטרונים המסתובב במהירות מוטבע במרכז הערפילית הוא הדינמו המניע את הזוהר הפנימי האפוזי של הערפילית. האור הכחול מגיע מאלקטרונים המסתחררים כמעט במהירות האור סביב קווי שדה מגנטי מכוכב הנויטרונים. כמו מגדלור, כוכב הנויטרונים מפליט קרני קרינה תאומות שנראות דופק 30 פעמים בשנייה בגלל סיבוב כוכב הנויטרונים.

לפעמים תמונת אובייקט של אובייקט נראית כמו יצירת אמנות מופשטת. זה המקרה עם השקפה זו של שריד סופרנובה בשם N 63A. זה טמון ב ענן מגלני גדולשהיא גלקסיה סמוכה לשביל החלב ונמצאת בערך 160,000 שנות אור משם.

שריד סופרנובה זה טמון באזור מכונן כוכבים והכוכב שהתפוצץ כדי ליצור חזון שמימי מופשט זה היה מסיבי אדיר. כוכבים כאלה עוברים את הדלק הגרעיני שלהם במהירות רבה ומתפוצצים כמו סופרנובות כמה עשרות או מאות מיליוני שנים אחרי שהן נוצרות. זו הייתה פי 50 ממסת השמש, ולאורך כל חייה הקצרים נשבה רוחה הכוכבת העזה אל החלל, ויצרה "בועה" בגז ובאבק הבין-כוכבי שהקיף את הכוכב.

בסופו של דבר, גלי ההלם המתרחבים והמתקדמים במהירות ופסולת מהסופרנובה הזו יתנגשו עם ענן גז ואבק סמוכים. כשזה יקרה, זה יכול מאוד לעורר סבב חדש של היווצרות כוכב וכוכב לכת בענן.

אסטרונומים השתמשו טלסקופ החלל האבל ללמוד את שארית הסופרנובה באמצעות טלסקופים רנטגן וטלסקופים רדיו למיפוי הגזים המתרחבים ובועת הגז המקיפה את אתר הפיצוץ.

אחד מ טלסקופ החלל האבל 'המשימות של זה היא לספק תמונות ונתונים על אובייקטים רחוקים ביקום. המשמעות היא שהיא שלחה נתונים המהווים בסיס לתמונות גלקסיות מדהימות רבות, אותן ערים מהממות ענקיות שוכנות לרוב במרחקים גדולים מאיתנו.

נראה כי שלוש הגלקסיות הללו, המכונות Arp 274, חופפות חלקית, אם כי במציאות, הן עשויות להיות במרחקים שונים במקצת. שניים כאלה הם גלקסיות ספירליות, והשלישית (משמאל לימין) היא בעלת מבנה קומפקטי מאוד, אך נראה כי יש אזורים בהם נוצרים כוכבים (האזורים הכחולים והאדומים) ומה שנראה כמו זרועות ספירלה של ביתית.

שלוש הגלקסיות הללו שוכנות מאיתנו כ -400 מיליון שנות אור מאשכול בגלקסיה גלקסית הנקראת אשכול הבתולות, שם שתי ספירלות יוצרות כוכבים חדשים לאורך זרועותיהם הספירליות (הקשרים הכחולים). נראה כי לגלקסיה באמצע יש סרגל באזור המרכזי שלה.

הגלקסיות מתפשטות ברחבי היקום באשכולות ובקבוצות-על, ואסטרונומים מצאו את המרוחק ביותר במרחק של יותר מ 13.1 מיליארד שנות אור משם. הם נראים לנו כמו שהיו נראים כשהיקום היה צעיר מאוד.

אחת התגליות המרגשות ביותר של האבל הייתה שהיקום מורכב ממנה גלקסיות ככל שאנחנו יכולים לראות. מגוון הגלקסיות נע בין צורות הספירלה המוכרות (כמו שביל החלב שלנו) לענני האור המעוצבים בצורה לא סדירה (כמו העננים המגלניים). הם מעוצבים במבנים גדולים יותר כמו אשכולות ומצבי-על.

מרבית הגלקסיות בתמונה זו של האבל שוכנות כחמישה מיליארד שנות אור משם, אך חלקם רחוקים הרבה יותר ומתארים זמנים בהם היקום היה צעיר בהרבה. חתך היקום של האבל מכיל גם תמונות מעוותות של גלקסיות ברקע הרחוק מאוד.

התמונה נראית מעוותת בגלל תהליך שנקרא עדשת כבידה, טכניקה בעלת ערך רב באסטרונומיה ללימוד חפצים רחוקים מאוד. עדשה זו נגרמת על ידי כיפוף רצף הזמן-מרחב על ידי גלקסיות מאסיביות השוכנות קרוב לקו הראיה שלנו לחפצים מרוחקים יותר. אור הנע דרך עדשת כבידה מחפצים רחוקים יותר "כפוף" המייצר תמונה מעוותת של העצמים. אסטרונומים יכולים לאסוף מידע חשוב על גלקסיות רחוקות יותר כדי ללמוד על תנאים מוקדם יותר ביקום.

אחת ממערכות העדשות הנראות כאן מופיעה כלולאה קטנה במרכז התמונה. הוא כולל שתי גלקסיות מקדימה המעוותות ומגבירות את האור של קוואזאר רחוק. האור מהדיסק החומר הבהיר הזה, שנופל כרגע לחור שחור, לקח לנו תשעה מיליארד שנה להגיע - שני שלישים מתקופת היקום.

• גארנר, רוב. "מדע האבל ותגליות." נאס"אנאס"א, 14 בספטמבר. 2017, www.nasa.gov/content/goddard/hubble-s-discoveries.
• "בית." STScI, www.stsci.edu/.
• "HubbleSite - יוצא מהרגיל... מחוץ לעולם הזה." האבל סייט - הטלסקופ - חיובי האבל - אודות אדווין האבל, hubblesite.org/.