Космический телескоп «Хаббл» - автоматическая обсерватория на орбите вокруг Земли, названная в честь Эдвина Хаббла. Телескоп «Хаббл» - совместный проект НАСА и Европейского космического агентства; он входит в число Больших обсерваторий НАСА. Размещение телескопа в космосе даёт возможность регистрировать электромагнитное излучение в диапазонах, в которых земная атмосфера непрозрачна; в первую очередь - в инфракрасном диапазоне. Благодаря отсутствию влияния атмосферы, разрешающая способность телескопа в 7-10 раз больше, чем у аналогичного телескопа, расположенного на Земле. Предлагаем сейчас вам увидеть лучшие снимки с этого уникального телескопа за последние несколько лет. На фото: Галактика Андромеды – это самая близкая к нашему Млечному Пути из гигантских галактик. Скорее всего наша Галактика выглядит примерно так же, как галактика Андромеды. Эти две галактики доминируют в Местной группе галактик.
Сотни миллиардов звезд, составляющих галактику Андромеды, вместе дают видимое диффузное свечение. Отдельные звезды на изображении являются в действительности звездами нашей Галактики, расположенными гораздо ближе удаленного объекта. Галактику Андромеды часто называют M31, так как это 31-й объект в каталоге диффузных небесных объектов Шарля Мессье.
В центре области звездообразования “Золотой Рыбы” находится гигантское скопление самых больших, горячих и массивных среди всех известных нам звезд. Эти звезды образуют скопление R136, запечатленное на этом изображении.
NGC 253. Блестящая NGC 253 является одной из самых ярких спиральных галактик, которые мы видим, и в то же время одной из самых запыленных. Некоторые называют ее “галактика Серебрянный доллар”, потому что в небольшой телескоп она имеет соответствующую форму. Другие называют ее просто “галактика в Скульпторе”, потому что она находится в пределах южного созвездия Скульптор. Эта пылевая галактика находится на расстоянии 10 миллионов световых лет от нас.
Галактика M83 одна из самых близких к нам спиральных галактик. С расстояния, которое нас с ней разделяет, равного 15 миллионам световых лет, она выглядит совершенно обычной. Однако, если посмотреть поподробнее на центр M83 с помощью самых больших телескопов, эта область предстанет перед нами бурным и шумным местом.
Группа галактик – квинтет Стефана. Однако только четыре галактики из группы, расположенные в трехстах миллионах световых лет от нас, участвуют в космическом танце, то сближаясь, то удаляясь друг от друга. Четыре взаимодействующие галактики – NGC 7319, NGC 7318A, NGC 7318B и NGC 7317 – имеют желтоватую окраску и искривленные петли и хвосты, форма которых обусловлена влиянием разрушительных приливных гравитационных сил. Голубоватая галактика NGC 7320, расположенная на картинке вверху слева, находится гораздо ближе остальных, всего в 40 миллионах световых лет от нас.
Гигантское скопление звёзд искажает и расщепляет изображение галактики. Многие из них – это изображения одной-единственной необычной, похожей на бусы, голубой кольцеобразной галактики, которая волей случая оказалась расположена за гигантским скоплением галактик. Согласно последним исследованиям, всего на картинке можно обнаружить не менее 330 изображений отдельных далеких галактик. Эта великолепная фотография скопления галактик CL0024+1654 была получена в ноябре 2004 года.
Спиральная галактика NGC 3521 находится на расстоянии всего лишь 35 миллионов световых лет от нас в направлении на созвездие Льва. Она обладает такими особенностями, как рваные спиральные рукава неправильной формы, украшенные пылью, розоватые области звездообразования и скопления молодых голубоватых звёзд.
Спиральная галактика M33 – средняя по размерам галактика из Местной группы. M33 называется также галактикой в Треугольнике по имени созвездия, в котором она находится. M33 недалеко от Млечного Пути, ее угловые размеры более чем в два раза превышают размеры полной Луны, т.е. она прекрасно видна в хороший бинокль.
Туманность Лагуна. В яркой туманности Лагуна находится множество различных астрономических объектов. К особенно интересным объектам относятся яркое рассеянное звездное скопление и несколько активных областей звездообразования. При визуальном наблюдении свет от скопления теряется на фоне общего красного свечения, вызываемого излучением водорода, в то время как темные волокна возникают из-за поглощения света плотными слоями пыли.
Туманность Кошачий глаз (NGC 6543) – это одна из самых известных планетарных туманностей на небе.
Небольшое созвездие Хамелеона расположено вблизи южного полюса Мира. Картинка раскрывает удивительные черты скромного созвездия, в котором обнаруживаются множество пылевых туманностей и разноцветных звезд. По полю разбросаны голубые отражательные туманности.
Тёмная пылевая туманность Конская голова и светящаяся Туманность Ориона контрастируют на небе. Они находятся на расстоянии 1500 световых лет от нас в направлении самого узнаваемого небесного созвездия. Знакомая всем туманность Конская голова - это маленькое тёмное облачко в форме головы лошади, вырисовывающееся на фоне красного светящегося газа в левом нижнем углу картинки.
Крабовидная туманность. Эта путаница осталась после взрыва звезды. Крабовидная туманность является результатом взрыва сверхновой, который наблюдали в 1054 году нашей эры. В самом центре туманности находится пульсар - нейтронная звезда с массой, равной массе Солнца, которая умещается в области размером с небольшой городок.
Это мираж от гравитационной линзы. Изображённая на этой фотографии яркая красная галактика (LRG) исказила своей гравитацией свет от более удалённой голубой галактики. Чаще всего подобное искажение света приводит к появлению двух изображений далёкой галактики, однако в случае очень точного наложения галактики и гравитационной линзы изображения сливаются в подкову - почти замкнутое кольцо. Этот эффект был предсказан Альбертом Эйнштейном ещё 70 лет назад.
Звезда V838 Mon. По неизвестным причинам в январе 2002 года внешняя оболочка звезды V838 Mon внезапно расширилась, сделав эту звезду самой яркой во всём Млечном Пути. Затем она вновь стала слабой, также внезапно. Астрономы ранее никогда не наблюдали подобных звёздных вспышек.
Туманность “Кольцо”. Она действительно похожа на кольцо на небе. Поэтому еще сотни лет назад астрономы назвали эту туманность согласно ее необычной форме. Туманность “Кольцо” также имеет обозначения M57 и NGC 6720.
Столб и джеты в туманности Киля. Этот космический газопылевой столб составляет в ширину два световых года. Структура находится в одной из самых крупных областей звездообразования нашей Галактики. Туманность Киля видна на южном небе и удалена от нас на 7500 световых лет.
Трехраздельная туманность. Прекрасная разноцветная Трехраздельная туманность позволяет исследовать космические контрасты. Известная также как M20, она находится на расстоянии около 5 тысяч световых лет в богатом туманностями созвездии Стрельца. Размер туманности – около 40 световых лет.
Известная как NGC 5194, эта большая галактика с хорошо развитой спиральной структурой, возможно, была первой обнаруженной спиральной туманностью. Хорошо видно, что ее спиральные рукава и пылевые полосы проходят перед галактикой-спутником – NGC 5195 (слева). Эта пара находится на расстоянии около 31 миллиона световых лет и официально принадлежит маленькому созвездию Гончих Псов.
Центавр А. Фантастическая куча молодых голубых звёздных скоплений, гигантские светящиеся газовые облака и тёмные пылевые прожилки окружают центральную область активной галактики Центавр А.
Туманность Бабочка. Ярким скоплениям и туманностям на ночном небе планеты Земля часто дают имена по названиям цветов или насекомых, и туманность NGC 6302 не является исключением. Центральная звезда этой планетарной туманности исключительно горячая: температура ее поверхности составляет около 250 тысяч градусов Цельсия.
Изображение сверхновой звезды, вспыхнувшей в 1994 году на окраине спиральной галактики.
Галактика Сомбреро. Вид галактики M104 напоминает шляпу, поэтому ее и назвали галактикой Сомбреро. На картинке видны отчетливые темные полосы пыли и яркое гало из звезд и шаровых скоплений. Причины, по которым галактика Сомбреро похожа на шляпу – необычно большой центральный звездный балдж и плотные темные полосы пыли, находящиеся в диске галактики, который мы видим почти с ребра.
M17: вид крупным планом. Сформированные звездными ветрами и излучением, эти фантастические, похожие на волны образования находятся в туманности M17 (Туманность Омега). Туманность Омега находится в богатом туманностями созвездии Стрельца и удалена на расстояние 5500 световых лет. Клочковатые сгущения плотного и холодного газа и пыли освещены излучением звезд, находящихся на изображении вверху справа, в будущем они могут стать местами звездообразования.
Что освещает туманность IRAS 05437+2502? Точного ответа нет. Особенно загадочным представляется яркая дуга в форме перевернутой буквы V, которая очерчивает верхний край похожих на горы облаков межзвездной пыли, находящихся около центра картинки.
Астрономы наблюдают звезды, планеты и другие объекты Вселенной с помощью телескопов. Телескоп - основной рабочий инструмент каждого исследователя Вселенной. Когда же появились первые телескопы и как они были устроены?
В 1609 году профессор Падуанского университета Галилео Галилей (1564-1642) впервые направил изготовленную им самим небольшую зрительную трубу на звездное небо. В изучении небесных светил началась эпоха телескопической астрономии.
Принцип работы оптического телескопа основан на свойствах выпуклой линзы или вогнутого зеркала, выполняющих в телескопе роль объектива, собирать в фокус параллельные лучи света, приходящие к нам от различных небесных источников, и создавать в фокальной плоскости их изображения. Астроном-наблюдатель, рассматривающий в окуляр изображение космического объекта, видит его увеличенным. При этом под увеличением телескопа понимают отношение видимых угловых размеров объекта при наблюдении в телескоп и без него. Увеличение телескопа равно отношению фокусного расстояния объектива к фокусному расстоянию окуляра.
У первого телескопа Галилея объективом служила плосковыпуклая линза диаметром 4 см с фокусным расстоянием 50 см. Роль окуляра выполняла плоско-вогнутая линза размером поменьше. Такая комбинация оптических стекол давала трехкратное увеличение. Затем Галилей сконструировал более совершенный телескоп с объективом 5,8 см в диаметре и фокусным расстоянием 165 см. Он увеличивал изображения Луны и планет в 33 раза. С его помощью ученый сделал свои замечательные астрономические открытия: гор на Луне, спутников Юпитера, фаз Венеры, пятен на Солнце и множества слабых звезд...
Но телескоп Галилея имел существенный недостаток: у него было очень малое поле зрения, то есть в трубу был виден совсем крохотный кружочек неба. Поэтому, наводить инструмент на какое-нибудь небесное светило, и наблюдать его было совсем непросто.
Прошел лишь год со времени начала телескопических наблюдений, как немецкий астроном и математик Иоганн Кеплер (1571-1630) предложил свою конструкцию телескопа. Новизна заключалась в самой оптической системе: объектив и окуляр были двояковыпуклыми линзами. В результате изображение в кеплеровском телескопе получалось не прямое, как в трубе Галилея, а перевернутое. Конечно, так обозревать земные предметы неудобно, но при астрономических наблюдениях это совершенно не имеет никакого значения. Ведь во Вселенной нет ни абсолютного верха, ни абсолютного низа.
Телескоп Кеплера оказался намного лучше оптических первенцев Галилея: он обладал большим полем зрения и был удобен в работе. Эти важные достоинства нового инструмента однозначно определили его судьбу: в дальнейшем линзовые телескопы стали конструировать исключительно по схеме Кеплера. А оптическая система галилеевского телескопа сохранилась лишь в устройстве театрального бинокля.
Еще при жизни Галилея была высказана идея создания зеркального, то есть отражательного телескопа. Однако осуществлена она была только в 1668 году великим Исааком Ньютоном (1643-1727). В этом телескопе принципиально новой конструкции в качестве объектива Ньютон использовал маленькое вогнутое зеркальце, сферическая поверхность которого была изготовлена из бронзы и отполирована. Его диаметр был равен всего лишь 2,5 см, а фокусное расстояние составляло 15 см. Лучи света от сферического зеркала отражались совсем маленьким вспомогательным плоским зеркальцем (поставленным под углом 45 градусов к оптической оси телескопа) в окуляр - плоско-выпуклую линзу, расположенную сбоку от трубы.
Таким образом, различают два основных типа телескопов: линзовые телескопы-рефракторы , у которых лучи света, проходя через объектив, преломляются, и зеркальные (отражательные) телескопы-рефлекторы . Зеркальные телескопы со временем стали использоваться для наблюдений очень далеких и слабосветящихся объектов. Человеческий глаз способен различать в отдельности две части наблюдаемого предмета только в том случае, если угловое расстояние между ними не меньше одной-двух минут дуги. Так, на Луне невооруженным глазом можно рассмотреть детали рельефа, размер которых превышает 150-200 км. На солнечном диске, когда светило клонится к закату и его свет ослаблен поглощающим эффектом земной атмосферы, бывают видны пятна поперечником 50-100 тыс. км. Никаких других подробностей невооруженный глаз рассмотреть не в силах. И только благодаря телескопу, который увеличивает угол зрения, можно "приближать" к себе далекие небесные объекты - наблюдать их как бы рядом.
Обычно к телескопу прилагается комплект разных окуляров, позволяющих получать различные увеличения. Но астрономы при работе даже с самыми крупными инструментами редко пользуются более чем 300-кратным увеличением. Причина этому - атмосферные помехи, которые ограничивают возможность применения больших увеличений, ибо при больших увеличениях резко ухудшается качество изображения - оно размывается и сильно дрожит.
Но телескоп не только увеличивает угол зрения, под которым с Земли видны небесные светила. Объектив телескопа собирает во много раз больше света, чем зрачок человеческого глаза. Благодаря этому в телескоп можно наблюдать мириады звезд и других очень слабых объектов, которые невооруженному глазу совершенно недоступны. Очевидно, что количество света, собранного телескопом, будет во столько раз больше светового пучка, проникающего в глаз наблюдателя, во сколько раз площадь объектива больше площади зрачка (диаметр последнего около 6 мм). Галилей, например, в свой лучший телескоп мог наблюдать звезды 10-й звездной величины, которые слабее звезд 6-й величины (лежащих на пределе нашего зрения) примерно в 40 раз.
С увеличением диаметра объектива телескопа число видимых на небе звезд быстро возрастает, или, как говорят астрономы, увеличивается проницающая сила телескопа.
Таким образом, телескопические наблюдения раскрыли перед землянами невообразимый вселенский простор. То, о чем раньше великие мыслители только догадывались, получило зримое подтверждение.
С увеличением диаметра объектива возрастает также разрешающая сила телескопа, то есть становятся доступными для наблюдений тесные звездные системы. И астрономы стремились создавать крупные телескопы с объективами большого диаметра. Но изготовление таких линз - задача исключительно трудная. Ведь для этого надо сварить идеально прозрачное и совершенно однородное стекло больших размеров и большой массы, а затем обработать его - превратить в линзу. Достаточно сказать, что поверхность линзы должна быть отшлифована и отполирована с точностью до десятых долей микрона!
Самый большой в мире объектив для телескопа-рефрактора был изготовлен еще в конце XIX века знаменитой американской фирмой "Алван Кларк и сыновья". Этот объектив диаметром 40 дюймов (102 см) предназначался для Йеркской обсерватории, построенной в 1897 году недалеко от Чикаго. Изготовить более крупный объектив не удалось пока никому. Объективы Алвана Кларка (1804-1887) и по сей день считаются лучшими в мире. Но даже они не лишены аберраций - оптических недостатков, искажающих изображения.
Поэтому вместо однолинзовых объективов и окуляров в телескопах стали использовать многолинзовые оптические системы; впервые это удалось сделать английскому оптику Джону Доллонду (1706-1761) в 1757 году.
Кривизна поверхностей линз и сорта стекла подбираются таким образом, что их действия противоположны. Это существенно уменьшает аберрацию.
Для развития астрофизики, в частности для исследования туманностей, далеких галактик и других слабосветящихся космических объектов, требуются крупные телескопы, обладающие большой светосилой. Под светосилой следует понимать количество освещенности, которую может создать телескоп в фокальной плоскости. Так, если сравнить два телескопа с одинаковыми фокусными расстояниями, то большей светосилой будет обладать инструмент с большим объективом или зеркалом. Изготовлять же отражательные зеркала значительно проще, чем шлифовать огромные линзы: у каждой линзы обрабатываются две поверхности, у зеркала - только одна.
В настоящее время в мире построено более десятка рефлекторов с зеркалами, превышающими в диаметре 3,5 м. Самый крупный отражательный телескоп в нашей стране - БТА-6 - имеет 6-метровое зеркало.
Возможности этого телескопа огромны. При первых же наблюдениях, сделанных в 1975 году (систематические наблюдения на БТА-6 были начаты в июле 1976 года), были сфотографированы звезды и далекие галактики 24-й звездной величины. Они примерно в 15 млн раз слабее тех звезд, что способен увидеть человеческий глаз. Но, применяя более совершенную светочувствительную аппаратуру - фотоумножители, счетчики фотонов и другие новейшие приемники излучения, астрономы за часовую экспозицию получают на пластинках изображения объектов, имеющих звездную величину 26,5. Оптические объекты, излучение которых удалось принять, удалены от нас не менее чем на 10 млрд световых лет! Таковы способности телескопа, оснащенного современной светоприемной техникой.
Научные сотрудники Калифорнийского университета в США создали еще более внушительный - 10-метровый телескоп-рефлектор. Зеркало этого, самого большого в мире оптического гиганта состоит из 36 шестиугольных сопряженных зеркал, расположенных в виде трех концентрических колец. Электронные датчики сообщают об их положении и ориентации друг относительно друга в ЭВМ, которая выдает команды на установку зеркал по заданной программе. В результате обеспечивается необходимая форма составной зеркальной поверхности с учетом гравитационных и ветровых нагрузок.
Этот телескоп, названный "Кек I", установлен на вершине горы Мауна-Кеа (Гавайские острова), на высоте 4150 м над средним уровнем Мирового океана. Его стоимость составила 94 млн долларов. Официальное открытие крупнейшего в мире телескопа состоялось 7 ноября 1991 года, хотя последний сегмент зеркала был установлен только 14 апреля 1992 года.
Сейчас на горе Мауна-Кеа закончено сооружение второго 10-метрового телескопа - "Кек II". Фонд У. М. Кека выделил на него 74,6 млн долларов. Не случайно названия телескопам-близнецам даны по имени фонда, финансировавшего их строительство.
Благодаря своей громадной оптической мощи они являются идеальными инструментами для изучения далеких космических объектов. (по материалам http://prosto-o-slognom.ru)
На недавней 206-й Конференции Американского астрономического общества был представлен доклад об открытии, сделанном с помощью космического телескопа Galaxy Evolution Explorer, работающего в УФ-диапазоне длин волн. 24 апреля 2004 г. этот телескоп зафиксировал резкое увеличение яркости относительно недалекой звезды GJ 3685A. Фотографии этого участка неба (звезда GJ 3685A находится в центре все четырех снимков) представлены выше. Звезда GJ 3685A увеличила свою яркость как минимум в 10 тысяч раз, так что телескоп Galaxy чуть не «ослеп».
Астрономы считают, что это была гигантская вспышка с выбросом вещества на звезде GJ 3685A, причем энергия этой вспышки была в миллион раз больше, чем у среднестатистической вспышки на Солнце. Это была самая яркая вспышка из всех, которые зафиксировал Galaxy за все время своей работы.
Изначально космический телескоп Galaxy Evolution Explorer, который был выведен на орбиту в 2003 г., предназначался для поиска и исследования очень далеких галактик. На нем установлены камеры, которая позволяют с точностью до миллисекунды фиксировать приход каждого фотона УФ-излучения. Однако кроме древних галактик телескоп Galaxy уже не раз фотографировал мощные вспышки и быстро перемещающиеся полосы ультрафиолетового излучения от гораздо более близких объектов. Источником этих вспышек являются звезды разных типов, а полосы в поле зрения телескопа прочерчивают астероиды, околоземные спутники и даже космический мусор. Galaxy зафиксировал уже 84 события, связанных со вспышками звезд, двойными и пульсирующими звездами, а УФ-вспышки космического мусора уже не поддаются счету.
Так что астрономы давно уже поняли, что «ультрафиолетовая жизнь» неба зачастую проходит более бурно, чем в видимом диапазоне длин волн. А случай со звездой GJ 3685A заставил их даже начать пересмотр современных теорий звездных вспышек.
текст: Е. Волынкина
(по материалам Spaceflight Now)
Загрузка...
