چگونه تلسکوپ فضایی هابل باز چشم ما به اولین کهکشان های جهان

تلسکوپ فضایی هابل از راه اندازی در 24 مارس 30 سال پیش. این یک نقطه عطف قابل توجه به خصوص به عنوان آن می رود عمر بود فقط 10 سال است.

یکی از دلایل اصلی برای تلسکوپ هابل را در طول عمر است که می توان آن را سرویس و بهبود یافته با مشاهده اسناد از طریق شاتل فضایی بازدیدکننده داشته است.

زمانی که هابل یا HST برای اولین بار راه اندازی آن ابزار می تواند مشاهده نور ماوراء بنفش با طول موج کوتاه تر از چشم می توانید ببینید و همچنین نوری نور با طول موج های قابل رویت برای انسان است. تعمیر و نگهداری ماموریت در سال 1997 اضافه شده یک ابزار به رعایت نزدیک به نور مادون قرمز که طول موج بلندتر از مردم می توانید ببینید. هابل جدید مادون قرمز و چشم های ارائه شده جدید عمده قابلیت ها: توانایی دیدن دورتر به فضا از قبل و عمیق تر به گرد و خاکی مناطق شکل گیری ستاره.

من یک اخترفیزیکدان در دانشگاه آریزونا که استفاده فروسرخ مشاهدات را بهتر درک چگونه کار می کند جهان از ستاره شکل برای کیهان شناسی. برخی از 35 سال پیش به من داده شد این شانس را به ساخت یک دوربین مادون قرمز و طیف سنج برای هابل. این فرصت از طول عمر است. دوربین من تیم طراحی و توسعه تغییر کرده است راه انسان دیدن و درک جهان است. ابزار ساخته شده بود در توپ هوافضا در بولدر کلرادو زیر جهت ما.

نور ما می توانید ببینید با چشم ما بخشی از طیف وسیعی از اشعه شناخته شده به عنوان طیف الکترومغناطیسی است. کوتاه تر از طول موج نور هستند انرژی بالاتر و طولانی تر از طول موج نور کمتر انرژی است. تلسکوپ فضایی هابل می بیند در درجه اول نور مرئی (نشان داده شده در اینجا توسط رنگین کمان) به عنوان به خوبی به عنوان برخی از مادون قرمز و اشعه ماوراء بنفش. ناسا/JHUAPL/SwRI

دیدن بیشتر و زودتر

ادوین هابل, HST به اسم کشف شده در اوایل 1900s که جهان در حال گسترش است و این نور از کهکشان های دور منتقل شد به دیگر رنگ قرمز با طول موج ها و پدیده ای به نام انتقال به سرخ. بیشتر فاصله بزرگتر از shift. دلیل این است که بیشتر به دور یک شی است که دیگر آن طول می کشد برای نور به ما برسد در اینجا بر روی زمین و بیشتر در جهان گسترش یافته در آن زمان.

تلسکوپ اشعه ماورای بنفش و سازهای نوری گرفته شده بود تصاویر از دور ترین کهکشان ها دیده می شود, شناخته شده به عنوان شمال هابل عمق میدان یا NHDF که در سال 1996 منتشر شد. این تصاویر به حال خود رسیده محدودیت فاصله با توجه به انتقال به سرخ آن منتقل شده بود به تمام نور از دور ترین کهکشان ها را مرئی و مادون قرمز.

یکی از ابزارهای جدید اضافه شده به هابل در دوم تعمیر و نگهداری ماموریت بی نام در نزدیکی دوربین مادون قرمز و چند شی طیف سنج, NICMOS تلفظ “نیک ماست.” نزدیک به دوربین های مادون قرمز در NICMOS مشاهده مناطق NHDF و کشف حتی بیشتر کهکشان های دور از نور نزدیک مادون قرمز.

نمونه تصویر گرفته شده با NICMOS. این نشان می دهد که یک خوشه ستاره ای غول پیکر در مرکز کهکشان راه شیری. NICMOS به لطف مادون قرمز قابلیت قادر است از طریق نگاه سنگین ابرهای گرد و غبار و گاز در این مناطق مرکزی. ناسا/JHUAPL/SwRI

ستاره شناسان امتیاز از تماشای چیزهایی که اتفاق می افتد در گذشته که آنها تماس بگیرید “lookback زمان است.” ما بهترین اندازه گیری سن جهان 13.7 میلیارد سال است. فاصله ای که نور در یک سال است که به نام نور سال است. دور ترین کهکشان مشاهده شده توسط NICMOS بودند در فاصله تقریبا 13 میلیارد سال نوری است. این بدان معنی است که نور است که NICMOS تشخیص داده شده بود سفر به 13 میلیارد سال و نشان داد چه کهکشان ها شبیه به 13 میلیارد سال پیش در زمانی که جهان تنها حدود 5 درصد از سن فعلی. این بود برخی از اولین کهکشان ها تا کنون ایجاد شده و تشکیل ستاره های جدید در نرخ بودند که بیش از هزار بار این نرخ که در آن بسیاری از کهکشانها شکل ستاره در جریان هستی.

با گرد و غبار

اگر چه ستاره شناسان مورد مطالعه قرار گرفته اند ستاره شکل برای دهه پرسش های بسیاری باقی می ماند. بخشی از مشکل این است که بسیاری از ستاره ها تشکیل ابر مولکول و گرد و غبار. گرد و غبار را جذب اشعه ماوراء بنفش و بسیاری از نوری در نور ساطع شده از تشکیل ستاره ساختن آن دشوار برای هابل ماوراء بنفش و سازهای نوری به مطالعه روند.

دیگر و یا رنگ قرمز با طول موج نور کمتر جذب می شود. است که چرا غروب که نور باید از طریق طول بلند از گرد و خاکی هوا به نظر می رسد ،

نزدیک به مادون قرمز, اما, حتی ساده تر زمان عبور گرد و غبار از نوری قرمز نور است. NICMOS می توانید نگاه به ستاره شکل گیری مناطق با کیفیت تصویر برتر از هابل برای تعیین جزئیات که در آن ستاره شکل گیری رخ می دهد. یک مثال خوب است به یاد تصویر هابل از سحابی عقاب, همچنین شناخته شده به عنوان ستون ایجاد.

نوری تصویر را نشان می دهد با شکوه ستون که به نظر می رسد برای نشان دادن ستاره تشکیل بیش از یک حجم زیادی از فضای. این NICMOS تصویر, اما نشان می دهد یک تصویر متفاوت است. در NICMOS تصویر بیشتر از ارکان شفاف با هیچ ستاره سازند. ستاره ها تنها در حال شکل در نوک ستون. نوری ستون فقط خالی گرد و غبار بازتاب نور از یک گروه از نزدیکی ستاره.

عقاب سحابی در نور مرئی است. NASA, ESA و Hubble Heritage Team (STScI/AURA)
در این تلسکوپ فضایی هابل تصویر است این سحابی عقاب را ستون ایجاد. در اینجا ستون ها دیده می شود در نور مادون قرمز که برس از طریق مخدوش کردن گرد و غبار و گاز و چروک بیشتر آشنا — اما فقط به عنوان شگفت انگیز — مشاهده از ستون. NASA, ESA/Hubble and the Hubble Heritage Team

سپیده سن مادون قرمز

زمانی که NICMOS اضافه شد به HST در سال 1997 ناسا تا به حال هیچ برنامه ای برای آینده مادون قرمز ماموریت فضایی. که به سرعت در حال تغییر به عنوان نتایج حاصل از NICMOS آشکار شد. بر اساس داده ها از NICMOS دانشمندان متوجه شدند که به طور کامل تشکیل کهکشان ها وجود داشته است در جهان بسیار زودتر از انتظار می رود. این NICMOS تصاویر همچنین تایید کرد که انبساط جهان شتاب گرفته است به جای کم کردن سرعت به عنوان قبلا فکر می کردم. این NHDF مادون قرمز تصاویر به دنبال Hubble Ultra Deep Field تصاویر در سال 2005 که بیشتر نشان داد که قدرت نزدیک مادون قرمز تصویربرداری از دور جوان کهکشان ها. بنابراین ناسا تصمیم به سرمایه گذاری در فناوری فضایی و یا JWST یک تلسکوپ بسیار بزرگتر از HST و به طور کامل اختصاص داده شده به مشاهدات مادون قرمز.

در تلسکوپ های فروسرخ تصویرساز به آن اضافه شد نسخه سوم گسترده ای در زمینه دوربین که نصب شده بود در ماه مه سال 2009. این دوربین با استفاده از یک نسخه بهبود یافته از NICMOS آشکارساز آرایه های که تا به حال با حساسیت بیشتر و گسترده تر میدان دید. The James Webb Space Telescope بسیار بزرگتر از نسخه های NICMOS آشکارساز آرایه که باید بیشتر از طول موج پوشش نسبت به نسخه های قبلی است.

The James Webb Space Telescope, برنامه ریزی برای راه اندازی شد در ماه مارس سال 2021 به دنبال آن Wide Field Infrared Survey Telescope, فرم, بخش عمده ای از آینده ماموریت های فضایی برای ناسا. این برنامه ها باعث شد همه با نزدیک مادون قرمز مشاهدات توسط HST. آنها را فعال کنید توسط سرمایه گذاری اصلی برای یک دوربین مادون قرمز و طیف سنج به هابل آن مادون قرمز ، با James Webb Space Telescope ستاره شناسان انتظار برای دیدن اولین کهکشان تشکیل شده است که در جهان است.

[دانش عمیق, روزانه. ثبت نام برای گفتگو در خبرنامه.]

tinyurlis.gdv.gdv.htclck.ruulvis.net