Τι έπρεπε να μας διδάξει το Hubble για τον εγχώριο γαλαξία μας

Ο Milky Way φιλοξενεί μερικά απίστευτα αξιοθέατα. Από τη σκονισμένη ομορφιά των αστρικών φυτωρίων μέχρι τα πολύχρωμα υπολείμματα που έχουν απομείνει μετά την έκρηξη ενός αστεριού, το Hubble βοήθησε να αποκαλυφθεί η ομορφιά του Γαλαξία μας. Ωστόσο, αυτές οι εικόνες δεν είναι μόνο εντυπωσιακές. Για το μάτι ενός αστρονόμου, αυτές οι φωτογραφίες αφηγούνται την ιστορία της ζωής ενός αστεριού.

Η ιστορία ξεκινά αμέσως μετά την εκτόξευση του διαστημικού τηλεσκοπίου Hubble πριν από 30 χρόνια, όταν έστρεψε για πρώτη φορά το βλέμμα του προς μερικά από τα σύννεφα σκόνης που ήταν διάσπαρτα σε όλο τον Γαλαξία μας. Οι αστρονόμοι πίστευαν ότι αυτά ήταν αστρικά φυτώρια, τα μέρη όπου κάθε αστέρι στον νυχτερινό μας ουρανό ξεκίνησε τη ζωή του.

Η πιο διάσημη εικόνα ενός από αυτούς τους τόπους τοκετού (και ίσως το πιο διάσημο πλάνο του Hubble ποτέ) είναι το Νεφέλωμα του Αετού, M16 (εικόνα παρακάτω). Η εικόνα, που τραβήχτηκε το 1995, είναι περισσότερο γνωστή ως Πυλώνες της Δημιουργίας, μέσα στους οποίους αρχίζουν να σχηματίζονται νέα αστέρια.

«Βλέπουμε αυτές τις δομές που μοιάζουν με πυλώνες σε πολλές παρατηρήσεις του Hubble αυτών των νεφελωμάτων», λέει η Jennifer Wiseman, ανώτερη επιστήμονας του προγράμματος Hubble. "Ο άνεμος από τεράστια νεοσχηματισμένα αστέρια χαράζει αυτές τις δομές γύρω από τις μεγαλύτερες συστάδες του αερίου που έχει μείνει πίσω."

Μελετώντας τα σχήματα αυτών των σχηματισμών νεφών, οι αστρονόμοι μπόρεσαν να ξεδιαλέξουν αυτά τα κρίσιμα αρχικά στάδια στη ζωή ενός αστεριού. Εν μέρει, το έχουν κάνει αυτό παρακολουθώντας πώς άλλαξαν τα σύννεφα τα τελευταία 20 χρόνια.

Το 2015, μια νέα έκδοση της ίδιας εικόνας αποκάλυψε ότι ένας από τους πίδακες μέσα στο σύννεφο είχε αυξηθεί κατά σχεδόν 100 δισεκατομμύρια χιλιόμετρα, αποδεικνύοντας πόσο δυναμικές είναι πραγματικά αυτές οι περιοχές.

Διαβάστε περισσότερα σχετικά με την ιστορία του Hubble:

• Μαύρες τρύπες και σκοτεινή ενέργεια:πώς το Hubble ανακάλυψε τα πιο σκοτεινά μυστικά του Σύμπαντος
• Πώς το Hubble μας έδωσε μια νέα προοπτική για τους πλανήτες

Ακόμη πιο συναρπαστικό είναι ότι όταν το Hubble έριξε μια πιο προσεκτική ματιά σε μερικά από τα βρέφη αστέρια του Νεφελώματος του Ωρίωνα, διαπίστωσε ότι πολλά από αυτά είχαν δίσκους στροβιλιζόμενης σκόνης – ένα σημάδι ότι έμπαιναν στο επόμενο κεφάλαιο της ζωής τους και σχημάτιζαν πλανήτες.

Παρατηρώντας εξωγήινους κόσμους

Καθώς ένα αστέρι μεγαλώνει, συχνά σχηματίζει έναν πρωτοπλανητικό δίσκο σκόνης γύρω του. Με την πάροδο του χρόνου αυτά τα συντρίμμια συγκεντρώνονται, αυξάνοντας σταδιακά σε μέγεθος για να γίνουν τελικά ένα πλανητικό σύστημα.

Η μελέτη αυτών των δίσκων είναι ένα ζωτικό βήμα σε έναν από τους ταχύτερα αναπτυσσόμενους τομείς μελέτης της αστρονομίας:τους εξωπλανήτες, τους πλανήτες που υπάρχουν σε άλλα ηλιακά συστήματα.

«Όταν σχεδιάστηκε το Hubble δεν υπήρχε ιδέα ότι θα χρησιμοποιηθεί για τη μελέτη πλανητών εκτός του Ηλιακού μας Συστήματος. Δεν γνωρίζαμε για εξωπλανήτες εκείνη την εποχή», λέει ο Wiseman.

Από τη δεκαετία του 1990 που ανακαλύφθηκαν οι πρώτοι εξωπλανήτες, έχουν επιβεβαιωθεί πάνω από 4.000 κόσμοι. ένας αριθμός που αυξάνεται καθημερινά. Η παρακολούθηση αυτών των πλανητών απαιτεί να κοιτάξετε μεγάλες περιοχές του ουρανού για μεγάλο χρονικό διάστημα.

Με το στενό οπτικό του πεδίο και την υψηλή ζήτηση για την εποχή του, το Hubble δεν είναι καλά εξοπλισμένο για αυτό το έργο. Αλλά μπορεί να ρίξει μια βαθύτερη ματιά σε πλανήτες που έχουν ήδη ανακαλύψει άλλα παρατηρητήρια.

«Η πρωτοποριακή συμβολή του Hubble είναι στην ανάλυση της ατμοσφαιρικής σύνθεσης αυτών των εξωπλανητών», λέει ο Wiseman. «Το κάνει αυτό κοιτάζοντας έναν εξωπλανήτη καθώς περνά μπροστά από το μητρικό του αστέρι. Κατά τη διάρκεια αυτής της διέλευσης, το φως από το αστέρι διέρχεται από τις εξωτερικές περιοχές της ατμόσφαιρας. Μέρος αυτού του φωτός απορροφάται από την ατμόσφαιρα αυτού του πλανήτη και αυτή η υπογραφή βρίσκεται ακόμα στο φως που λαμβάνει το Hubble."

Διαχωρίζοντας αυτή την υπογραφή, οι αστρονόμοι είναι σε θέση να ανιχνεύσουν πολλά βασικά στοιχεία και μόρια στην ατμόσφαιρα ενός πλανήτη. Ένα σημαντικό μόριο που το Hubble είναι ιδιαίτερα κατάλληλο να αναζητήσει είναι το νερό.

Διαβάστε περισσότερα για τις σπουδαίες ανακαλύψεις του Hubble:

• Η αιτία των εκρήξεων ακτίνων γάμμα
• Πώς εξελίσσονται οι γαλαξίες
• Η εποχή του Σύμπαντος

Στη Γη, όπου βρεις νερό, βρίσκεις ζωή. Έτσι, οι αστρονόμοι θέλουν να εντοπίσουν πόσοι άλλοι πλανήτες είναι τόσο υγροί όσο ο δικός μας, με την ελπίδα να προβλέψουν πού αλλού στον Γαλαξία μας μπορεί να βρούμε ζωή.

Η ανάλυση του Hubble είναι τόσο μεγάλη που μπορεί ακόμη και να δημιουργήσει ένα βασικό περίγραμμα των καιρικών προτύπων στην επιφάνεια ενός πλανήτη. Όταν το τηλεσκόπιο κοίταξε το παλιρροιακά κλειδωμένο WASP-43b, όπου η μία πλευρά του πλανήτη βλέπει πάντα τον ήλιο του, μπόρεσε να διακρίνει τα καυτά μπαλώματα στην αιώνια ηλιόλουστη πλευρά του. Χρησιμοποιώντας αυτό, οι αστρονόμοι ήταν σε θέση να προβλέψουν πώς φυσούν οι άνεμοι του πλανήτη μεταξύ της ημέρας και της νύχτας.

Αλλά ακριβώς όπως το Hubble αποκαλύπτει την προέλευση των αστεριών και των πλανητών, έχει επίσης γυρίσει στις σελίδες της τελικής τους πράξης. Όταν τα πυρηνικά καύσιμα ενός αστεριού δαπανώνται, πεθαίνουν. Εάν το αστέρι είναι αρκετά μεγάλο, αυτός ο θάνατος είναι μια εκρηκτική υπόθεση γνωστή ως σουπερνόβα. Για άλλη μια φορά, η δύναμη του Hubble δεν έγκειται στο να ανιχνεύσει πρώτα αυτές τις κοσμικές λάμψεις, αλλά στο να ρίξει μια ματιά σε αυτές στη συνέχεια.

Μελέτες Supernova

Καθ' όλη τη διάρκεια της ζωής τους, τα αστέρια μεταμορφώνουν το υδρογόνο που δημιουργήθηκε στη Μεγάλη Έκρηξη σε ήλιο και άλλα βαρύτερα στοιχεία. Όταν το αστέρι γίνεται σουπερνόβα, πετάει αυτά τα στοιχεία προς τα έξω.

Καθώς το καυτό σύννεφο αερίου πέφτει στο περιβάλλον μέσο, ​​δημιουργεί ένα προοδευτικό ωστικό κύμα, που φωτίζεται από μέσα από έναν λευκό νάνο – ένα μικρό καυτό αστέρι, ό,τι απομένει από το εκρηκτικό αστρικό σώμα. Καθώς αυτές οι φυσαλίδες αερίου φαίνονται ασαφείς και σφαιρικές από τη Γη, αρχικά θεωρήθηκαν πλανήτες, με αποτέλεσμα να ονομάζονται «πλανητικό νεφέλωμα», παρόλο που δεν έχουν καμία σχέση με πλανήτες.

Το 1987, λίγο πριν την εκτόξευση του Hubble, ένας σουπερνόβα εξερράγη στον γαλαξία συνοδό του Γαλαξία, το Μεγάλο Νέφος του Μαγγελάνου. Με τα χρόνια, το Hubble παρακολούθησε καθώς ο δακτύλιος αερίου από αυτήν την έκρηξη έχει μετακινηθεί και επεκταθεί στο διαστρικό μέσο - το αέριο που γεμίζει το χώρο μεταξύ των αστεριών.

Οι αναταράξεις που προκαλούνται από αυτά τα ωστικά κύματα μπορεί, με τον καιρό, να αναγκάσουν το διαστρικό μέσο να συγκεντρωθεί. Αυτό το νέο σύννεφο, εμπλουτισμένο με όλα τα στοιχεία που πέταξε το ετοιμοθάνατο αστέρι στο Σύμπαν, συνεχίζει να σχηματίζει αστρικά φυτώρια, επαναφέροντας την κοσμική ιστορία της αστρικής ζωής ξανά στην αρχή της.

Ο Γαλαξίας είναι ένα δυναμικό μέρος, γεμάτο με αστέρια που γεννιούνται, σχηματίζουν πλανήτες και μετά πεθαίνουν, μόνο για τα υπολείμματά τους να παρέχουν το καύσιμο για να επαναλάβει ξανά τον κύκλο. Και το Hubble ήταν κρίσιμο για την παρατήρηση κάθε βήμα αυτής της απίστευτης διαδικασίας.

Από το BBC Sky at Night Magazine :

• Χαμπλ στα 30:τρεις δεκαετίες του διάσημου διαστημικού τηλεσκοπίου
• "Πώς εξυπηρετήσαμε το Hubble":Ο Mike Massimino αποκαλύπτει τα πάντα
• Πώς ο διάδοχος του Hubble το διαστημικό τηλεσκόπιο James Webb θα παρατηρήσει το Σύμπαν
• Η αστροναύτης Κάθι Σάλιβαν κατά την εκτόξευση του διάσημου διαστημικού τηλεσκοπίου
• Τι δεν πήγαινε καλά με τον καθρέφτη του Hubble και πώς διορθώθηκε;
• Ραδιοφωνική Αστρονομία Podcast :30 χρόνια από το απίστευτο διαστημικό τηλεσκόπιο
• Πώς προέκυψε το διαστημικό τηλεσκόπιο;
• Τι σήμαινε η εκτόξευση του Hubble για εμένα, ως ερασιτέχνη αστρονόμο
• Πώς το Hubble άλλαξε την άποψή μας για το Σύμπαν
• Γιατί οι αστροναύτες εξυπηρετούσαν το διαστημικό τηλεσκόπιο Hubble;
• Πώς χρησιμοποιείται το διαστημικό τηλεσκόπιο Hubble για τη μελέτη εξωπλανητών
• Μια ιστορία του διαστημικού τηλεσκοπίου Hubble