12 صورة مميزة من تلسكوب هابل الفضائي

أظهر تلسكوب هابل الفضائي ، في سنواته على مداره ، للعجائب الكونية الرائعة في العالم ، بدءًا من المناظر من الكواكب في نظامنا الشمسي إلى الكواكب والنجوم والمجرات البعيدة بقدر ما يستطيع التلسكوب الكشف. يستخدم العلماء باستمرار هذا المرصد المداري للنظر في الأشياء التي تتراوح بين المسافة من النظام الشمسي إلى حدود الكون المرصد.

الوجبات الجاهزة الرئيسية: تلسكوب هابل الفضائي

استكشاف نظامنا الشمسي مع تلسكوب هابل الفضائي يتيح للفلكيين فرصة الحصول على صور واضحة وحادة للعوالم البعيدة ومشاهدتها تتغير بمرور الوقت. على سبيل المثال ، أخذ المرصد العديد من الصور المريخ ووثقت المظهر المتغير موسميًا للكوكب الأحمر بمرور الوقت. وبالمثل ، شاهدت زحل البعيد (أعلى اليمين) ، وقياس الغلاف الجوي ورسم حركات أقماره. المشتري (أسفل اليمين) هو أيضًا هدف مفضل بسبب مجموعاته السحابية المتغيرة باستمرار وأقماره.

من وقت لآخر ، تظهر المذنبات أثناء دورانها حول الشمس. هابل غالبًا ما يُستخدم لالتقاط صور وبيانات لهذه الأجسام الجليدية وسحب الجسيمات والغبار التي تتدفق خلفها.

هذا المذنب (يسمى المذنب انحياز الربيع ، بعد المرصد الذي تم استخدامه لاكتشافه) له مدار يأخذه المريخ قبل أن يقترب من الشمس. تم استخدام هابل للحصول على صور للطائرات التي تنتشر من المذنب أثناء تسخينها أثناء اقترابها من نجمنا.

تلسكوب هابل الفضائي احتفلنا بمرور 24 عامًا من النجاح في أبريل 2014 مع صورة بالأشعة تحت الحمراء لحضانة النجمة التي تقع على بعد حوالي 6400 سنة ضوئية. سحابة الغاز والغبار في الصورة هي جزء من سحابة أكبر (سديم) الملقب بسديم رأس القرد (يسرده الفلكيون باسم NGC 2174 أو Sharpless Sh2-252).

تضيء النجوم حديثة الولادة الضخمة (على اليمين) وتنتشر في السديم. وهذا يتسبب في توهج الغازات وإشعاع الغبار للحرارة ، والتي تكون مرئية لأجهزة هابل الحساسة للأشعة تحت الحمراء.

دراسة عربي مناطق ولادة النجوم مثل هذا والآخر يعطي الفلكيين فكرة أفضل عن كيفية تطور النجوم وأماكن ميلادهم بمرور الوقت. هناك العديد من سحب الغاز والغبار في مجرة ​​درب التبانة والمجرات الأخرى التي يشاهدها التلسكوب. يساعد فهم العمليات التي تحدث فيها جميعًا في إنتاج نماذج مفيدة يمكن استخدامها لفهم مثل هذه السحب في جميع أنحاء الكون. عملية ولادة النجوم هي تلك التي ، حتى بناء المراصد المتقدمة مثل تلسكوب هابل الفضائي، ال تلسكوب سبيتزر الفضائي ، ومجموعة جديدة من المراصد الأرضية ، لم يعرف العلماء سوى القليل عنها. اليوم ، هم يتأملون في حضانات المولود النجمي عبر مجرة ​​درب التبانة وما بعدها.

هابل أطل في كثير من الأحيان في سديم الجبار مرات عديدة. هذا المجمع السحابي الشاسع ، الذي يقع على بعد 1500 سنة ضوئية ، هو المفضل الآخر بين النجوم. إنه مرئي للعين المجردة في ظروف السماء المظلمة الجيدة ، ويمكن رؤيته بسهولة من خلال المناظير أو التلسكوب.

المنطقة المركزية للسديم هي حضانة نجمية مضطربة ، موطن 3000 نجمة من مختلف الأحجام والأعمار. هابل كما نظرت إليها ضوء الأشعة تحت الحمراءالتي كشفت عن العديد من النجوم التي لم يسبق رؤيتها من قبل لأنها كانت مخبأة في غيوم من الغاز والغبار.

إن تاريخ تكوين النجوم بأكمله لأوريون موجود في مجال الرؤية هذا: الأقواس ، النقط ، الأعمدة ، وحلقات الغبار التي تشبه دخان السيجار ، كلها تخبر جزءًا من القصة. تصطدم الرياح النجمية من النجوم الصغيرة مع السديم المحيط بها. بعض الغيوم الصغيرة عبارة عن نجوم بها أنظمة كوكبية تتشكل حولها. النجوم الشابة الحارة المؤينة (تنشيط) الغيوم بأشعة فوق البنفسجية ، ورياحهم النجمية تنفث الغبار بعيدًا. قد تكون بعض أعمدة السحابة في السديم تخفي البروتوستار وغيرها من الأشياء النجمية الشابة. هناك أيضًا العشرات من الأقزام البنية هنا. هذه الأجسام ساخنة جدًا بحيث لا يمكن أن تكون كواكب ولكنها رائعة جدًا بحيث لا تكون نجومًا.

يعتقد علماء الفلك أن شمسنا ولدت في سحابة من الغاز والغبار مماثلة لتلك التي قبل حوالي 4.5 مليار سنة. لذا ، إلى حد ما ، عندما ننظر إلى سديم الجبار ، ننظر إلى صور طفل نجمنا.

في عام 1995، تلسكوب هابل الفضائي أصدر العلماء إحدى الصور الأكثر شعبية التي تم إنشاؤها باستخدام المرصد. ال "أركان الخلق"جذبت خيال الناس لأنها أعطت نظرة عن قرب عن السمات الرائعة في منطقة ميلاد النجوم.

هذا الهيكل الغامض الغامق هو أحد أعمدة الصورة. إنه عمود من غاز الهيدروجين الجزيئي البارد (ذرتان من الهيدروجين في كل جزيء) ممزوج بالغبار ، وهي منطقة يعتبرها علماء الفلك مكانًا محتملاً لتكوين النجوم. هناك نجوم تتشكل حديثًا مدمجة داخل نتوءات تشبه الأصابع تمتد من أعلى السديم. كل "طرف إصبع" أكبر إلى حد ما من نظامنا الشمسي.

هذا العمود يتآكل ببطء تحت التأثير المدمر لل ضوء فوق بنفسجي. وبينما يختفي ، يتم الكشف عن الكريات الصغيرة من الغاز الكثيفة المضمنة في السحابة. هذه هي "البيضات" - اختصار لـ "تبخر الكريات الغازية". تشكل داخل الجنين على الأقل بعضًا من النجوم البيض. قد تستمر أو لا تستمر لتصبح نجومًا كاملة. ذلك لأن البيضات تتوقف عن النمو إذا كانت النجوم القريبة تلتهم السحابة. هذا يخنق إمدادات الغاز التي يحتاجها المواليد الجدد للنمو.

تنمو بعض البروتوستار بشكل كبير بما يكفي لبدء عملية حرق الهيدروجين التي تشغل النجوم. تم العثور على هذه EGGS النجمية ، بما فيه الكفاية ، في "سديم النسر"(وتسمى أيضًا M16) ، وهي منطقة قريبة لتشكيل النجوم تقع على بعد حوالي 6500 سنة ضوئية في كوكبة Serpens.

السديم الدائري هو المفضل لفترة طويلة بين علماء الفلك الهواة. لكن عندما تلسكوب هابل الفضائي بالنظر إلى سحابة الغاز والغبار الآخذة في الاتساع من نجم يحتضر ، فقد أعطانا عرضًا جديدًا ثلاثي الأبعاد. لأن هذا السديم الكوكبي مائلة نحو الأرض ، تسمح لنا صور هابل برؤيتها مباشرة. يأتي الهيكل الأزرق في الصورة من قشرة متوهجة غاز الهيليوموالنقطة البيضاء الزرقاء في المركز هي النجم المحتضر الذي يسخن الغاز ويجعله يتوهج. كان السديم الحلقي في الأصل أكثر ضخامة من الشمس عدة مرات ، وجلطات موته تشبه إلى حد كبير ما سوف تمر به شمسنا ابتداء من بضع مليارات من السنين.

أبعد من ذلك هي عقدة داكنة من الغاز الكثيف وبعض الغبار ، تتشكل عند توسيع الغاز الساخن المدفوع إلى غاز بارد أخرجه النجم المنكوب سابقًا. تم طرد الأسقلوب الخارجي للغاز عندما كان النجم قد بدأ للتو عملية الموت. تم طرد كل هذا الغاز من قبل النجم المركزي قبل حوالي 4000 عام.

يتوسع السديم بسرعة تزيد عن 43000 ميل في الساعة ، لكن بيانات هابل أظهرت أن المركز يتحرك بشكل أسرع من توسع الحلقة الرئيسية. السديم الدائري سيستمر في التوسع لمدة 10000 سنة أخرى ، وهي مرحلة قصيرة في عمر النجم. سيصبح السديم أكثر خفوتًا وخفوتًا حتى يتبدد إلى الوسط النجمي.

متى تلسكوب هابل الفضائي عاد هذه الصورة لل السديم الكوكبي NGC 6543 ، المعروف أيضًا باسم سديم عين القط ، لاحظ الكثير من الناس أنه يبدو بشكل غريب مثل "عين سورون" من أفلام Lord of the Rings. إن سديم عين القط معقد مثل ساورون. يعرف علماء الفلك أن آخر صيحات نجم يحتضر يشبه شمسنا أخرج الغلاف الجوي الخارجي وتضخم ليصبح عملاقًا أحمر. تقلص ما تبقى من النجم ليصبح قزمًا أبيضًا ، والذي لا يزال وراء إضاءة الغيوم المحيطة.

تُظهر صورة هابل 11 حلقة متحدة المركز من المواد ، قذائف غازية تتطاير بعيدًا عن النجم. كل واحد هو في الواقع فقاعة كروية مرئية مباشرة.

كل 1500 عام أو نحو ذلك ، يخرج سديم عين القط كتلة من المواد ، مشكلاً الحلقات التي تتناسب مع بعضها مثل دمى التعشيش. لدى علماء الفلك عدة أفكار حول ما حدث لتسبب هذه "النبضات". دورات النشاط المغناطيسي تشبه إلى حد ما دورة الشمس دورة البقع الشمسية يمكن أن يكون قد أثارها أو يمكن أن يؤدي عمل نجمة أو أكثر من النجوم المصاحبة التي تدور حول النجم المحتضر إلى إثارة الأشياء. تتضمن بعض النظريات البديلة أن النجم نفسه ينبض أو أن المادة تم طردها بسلاسة ، لكن شيئًا ما تسبب في موجات في سحب الغاز والغبار أثناء تحركها بعيدًا.

على الرغم من أن هابل قد لاحظ هذا الكائن الرائع عدة مرات لالتقاط تسلسل زمني للحركة في الغيوم ، سوف يستغرق الأمر المزيد من الملاحظات قبل أن يفهم الفلكيون تمامًا ما يحدث في عين القط سديم.

تسافر النجوم الكون في العديد من التكوينات. تتحرك الشمس من خلال مجرة درب التبانة كوحيد. اقرب نظام نجمي ألفا قنطورس النظام ، له ثلاث نجوم: Alpha Centauri AB (وهو زوج ثنائي) و Proxima Centauri ، وهو وحيد وهو أقرب نجم لنا. تقع على بعد 4.1 سنوات ضوئية. النجوم الأخرى تعيش في مجموعات مفتوحة أو جمعيات متحركة. لا يزال هناك آخرون في مجموعات كروية ، تجمعت مجموعات ضخمة من آلاف النجوم في منطقة صغيرة من الفضاء.

هذا ال تلسكوب هابل الفضائي عرض لقلب الكتلة الكروية M13. وتبعد حوالي 25000 سنة ضوئية وتحتوي المجموعة بأكملها على أكثر من 100000 نجم معبئة في منطقة 150 سنة ضوئية. استخدم علماء الفلك هابل لإلقاء نظرة على المنطقة المركزية من هذه المجموعة لمعرفة المزيد عن أنواع النجوم الموجودة هناك وكيف تتفاعل مع بعضها البعض. في هذه الظروف المزدحمة ، تصطدم بعض النجوم ببعضها البعض. والنتيجة هي نجم "متشرد أزرق". هناك أيضًا نجوم تبدو حمراء جدًا ، وهي عمالقة حمراء قديمة. النجوم الزرقاء البيضاء ساخنة وضخمة.

يهتم الفلكيون بشكل خاص بدراسة الكريات الأرضية مثل Alpha Centauri لأنها تحتوي على بعض أقدم النجوم في الكون. تشكل الكثير قبل وقت طويل من مجرة ​​درب التبانة ، ويمكن أن يخبرنا المزيد عن تاريخ المجرة.

تعتبر مجموعة النجوم Pleiades ، المعروفة غالبًا باسم "الأخوات السبع" أو "الأم الدجاجة وكتاكيتها" أو "الجمال السبع" ، واحدة من أكثر الأشياء شهرة في السماء. يمكن للمراقبين رصد هذه المجموعة الصغيرة المفتوحة بالعين المجردة أو بسهولة شديدة من خلال التلسكوب.

هناك أكثر من ألف نجم في المجموعة ، ومعظمها صغير نسبيًا (حوالي 100 مليون سنة) والعديد منها عدة أضعاف كتلة الشمس. للمقارنة ، يبلغ عمر شمسنا حوالي 4.5 مليار سنة ومتوسط ​​الكتلة.

يعتقد علماء الفلك أن الثريا تشكلت في سحابة من الغاز والغبار مماثلة لل سديم الجبار. من المحتمل أن تكون الكتلة موجودة لمدة 250 مليون سنة أخرى قبل أن تبدأ نجومها في التباعد أثناء انتقالها عبر المجرة.

تلسكوب هابل الفضائي ساعدت مراقبة الثريا في حل لغز أبقى العلماء على التخمين لما يقرب من عقد من الزمان: ما مدى بعد هذه المجموعة؟ قدّر أقرب علماء الفلك لدراسة الكتلة أنها كانت حوالي 400-500 سنوات ضوئية بعيدا. ولكن في عام 1997 ، قام القمر الصناعي Hipparcos بقياس مسافته بحوالي 385 سنة ضوئية. القياسات والحسابات الأخرى أعطت مسافات مختلفة ، ولذلك استخدم علماء الفلك هابل لتسوية السؤال. أظهرت قياساته أن الكتلة من المحتمل جدًا أن تكون على بعد حوالي 440 سنة ضوئية. هذه مسافة مهمة للقياس بدقة لأنها يمكن أن تساعد الفلكيين على بناء "سلم المسافة" باستخدام قياسات الأجسام القريبة.

آخر المفضلة stargazing ، سديم السلطعون غير مرئي للعين المجردة ، ويتطلب تلسكوبًا عالي الجودة. ما نراه في صورة هابل هذه هو بقايا نجم ضخم فجر نفسه في انفجار مستعر أعظم شوهد لأول مرة على الأرض في العام 1054 م لاحظ عدد قليل من الناس الظهور في سمائنا - الصينيين والأمريكيين الأصليين واليابانيين ، ولكن هناك عدد قليل من السجلات الأخرى عليه.

سديم السرطان يبلغ حوالي 6500 سنوات ضوئية من الأرض. كان النجم الذي انفجر وخلقه أكبر بكثير من الشمس. ما يتبقى هو سحابة متنامية من الغاز والغبار النجم النيوتروني، وهي النواة المحطمة والكثيفة للغاية للنجم السابق.

الألوان في هذا تلسكوب هابل الفضائي تشير صورة سديم السرطان إلى العناصر المختلفة التي طُردت أثناء الانفجار. يمثل اللون الأزرق في الشعيرات الموجودة في الجزء الخارجي من السديم أكسجينًا محايدًا ، والأخضر عبارة عن كبريت مؤين بشكل فردي ، ويشير اللون الأحمر إلى أكسجين مؤين بشكل مزدوج.

الخيوط البرتقالية هي بقايا النجم الممزقة وتتكون في الغالب من الهيدروجين. النجم النيوتروني سريع الدوران والمضمن في مركز السديم هو الدينامو الذي يضيء التوهج المزرق الداخلي للسديم الغريب. يأتي الضوء الأزرق من الإلكترونات تدور بسرعة تقارب سرعة الضوء حول خطوط المجال المغناطيسي من النجم النيوتروني. مثل المنارة ، يخرج النجم النيوتروني حزمتين مزدوجتين من الإشعاع يبدو أنه ينبض 30 مرة في الثانية بسبب دوران النجم النيوتروني.

في بعض الأحيان تبدو صورة هابل لكائن كقطعة فنية مجردة. هذا هو الحال مع وجهة النظر هذه لبقايا مستعر أعظم تسمى N 63A. تقع في سحابة ماجلان كبيرةوهي مجرة ​​مجاورة لدرب التبانة وتقع على بعد حوالي 160.000 سنة ضوئية.

تكمن بقايا المستعر الأعظم في منطقة تشكل النجوم والنجم الذي انفجر لخلق هذه الرؤية السماوية المجردة كان ضخمًا للغاية. هذه النجوم تمر بوقودها النووي بسرعة كبيرة وتنفجر السوبرنوفا بضع عشرات أو مئات الملايين من السنين بعد تشكلها. كانت هذه الكتلة أكبر بـ 50 مرة من كتلة الشمس ، وخلال حياتها القصيرة ، انتشرت رياحها النجمية القوية إلى الفضاء ، مما خلق "فقاعة" في الغاز بين النجوم والغبار المحيط بالنجم.

في نهاية المطاف ، سوف تتصادم موجات الصدمات والحطام الآخذة في الاتساع وسريعة الحركة من هذا المستعر الأعظم مع سحابة قريبة من الغاز والغبار. عندما يحدث ذلك ، يمكن أن يؤدي إلى جولة جديدة من تكوين النجوم والكواكب في السحابة.

استخدم الفلكيون تلسكوب هابل الفضائي لدراسة بقايا المستعر الأعظم باستخدام تلسكوبات الأشعة السينية وتلسكوبات راديو لتحديد الغازات المتوسعة وفقاعة الغاز المحيطة بموقع الانفجار.

واحد من تلسكوب هابل الفضائيمهمة s هي تقديم صور وبيانات عن كائنات بعيدة في الكون. هذا يعني أنها أعادت بيانات تشكل الأساس للعديد من الصور الرائعة للمجرات ، تلك المدن النجمية الضخمة تقع في الغالب على مسافات بعيدة منا.

يبدو أن هذه المجرات الثلاثة ، المسماة Arp 274 ، متداخلة جزئيًا ، على الرغم من أنها قد تكون في الواقع على مسافات مختلفة إلى حد ما. اثنان من هؤلاء المجرات الحلزونية، والثالث (إلى أقصى اليسار) له هيكل مضغوط للغاية ، ولكن يبدو أنه يحتوي على مناطق تتشكل فيها النجوم (المناطق الزرقاء والحمراء) وما يشبه الأذرع الحلزونية.

تقع هذه المجرات الثلاثة على بعد حوالي 400 مليون سنة ضوئية منا في عنقود مجرة ​​يسمى برج العذراء ، حيث تشكل حلزونان نجومًا جديدة في أذرعهما الحلزونية (العقد الزرقاء). يبدو أن المجرة في المنتصف تحتوي على شريط من خلال المنطقة المركزية.

تنتشر المجرات في جميع أنحاء الكون في عناقيد وعناقيد فائقة ، وقد وجد علماء الفلك أبعد مسافة تصل إلى أكثر من 13.1 مليار سنة ضوئية. يظهرون لنا كما لو كانوا ينظرون عندما كان الكون صغيرًا جدًا.

كان أحد أكثر اكتشافات هابل إثارة هو أن الكون يتكون من المجرات بقدر ما نراه. تتنوع مجموعة المجرات من الأشكال اللولبية المألوفة (مثل درب التبانة) إلى غيوم الضوء غير المنتظمة (مثل الغيوم ماجلان). أنها تصطف في هياكل أكبر مثل العناقيد والتجمعات الفائقة.

تقع معظم المجرات في صورة هابل حوالي 5 مليارات سنة ضوئية، لكن بعضها أبعد بكثير ويصور الأوقات التي كان فيها الكون أصغر بكثير. يحتوي المقطع العرضي لهابل من الكون أيضًا على صور مشوهة للمجرات في الخلفية البعيدة جدًا.

تبدو الصورة مشوهة بسبب عملية تسمى عدسة الجاذبية ، وهي تقنية قيمة للغاية في علم الفلك لدراسة الأجسام البعيدة جدًا. سبب هذا العدسة هو انحناء استمرارية الزمكان بسبب المجرات الضخمة التي تقع بالقرب من خط نظرنا إلى أجسام أبعد. الضوء المنتقل عبر عدسة الجاذبية من الأجسام البعيدة "منحني" مما ينتج صورة مشوهة للأجسام. يمكن لعلماء الفلك جمع معلومات قيمة عن تلك المجرات البعيدة لتعلم المزيد عن الظروف السابقة للكون.

يظهر أحد أنظمة العدسات المرئية هنا على شكل حلقة صغيرة في وسط الصورة. يتميز بوجود مجرتين في المقدمة تشوه وتضخيم ضوء الكوازار البعيد. استغرق الضوء من هذا القرص اللامع للمادة ، الذي يقع حاليًا في ثقب أسود ، تسعة مليارات سنة للوصول إلينا - ثلثي عمر الكون.

• غارنر ، روب. "علوم واكتشافات هابل". وكالة ناسا، وكالة ناسا ، 14 سبتمبر 2017 ، www.nasa.gov/content/goddard/hubble-s-discoveries.
• "الصفحة الرئيسية." STScI، www.stsci.edu/.
• "HubbleSite - خارج عن المألوف... خارج هذا العالم." HubbleSite - التلسكوب - أساسيات هابل - عن إدوين هابل، hubblesite.org/.