ハッブル宇宙望遠鏡からの 12 の象徴的な画像

ハッブル宇宙望遠鏡。 NASA/ESA/STScI

ハッブル宇宙望遠鏡は軌道上で何年もの間、私たち自身の太陽系の惑星から、望遠鏡が検出できる限り遠く離れた惑星、星、銀河に至るまで、素晴らしい宇宙の驚異を世界に見せてきました。科学者は、この周回する天文台を継続的に使用して、太陽系から天文台の宇宙の限界までの距離にあるオブジェクトを調べています。

重要ポイント: ハッブル宇宙望遠鏡

• ハッブル宇宙望遠鏡 1990 年に打ち上げられ、最高の軌道望遠鏡として 30 年近く働いてきました。
• 何年にもわたって、望遠鏡は空のほぼすべての部分からデータと画像を収集してきました。
• HST からの画像は、星の誕生、星の死、銀河の形成などの性質に関する深い洞察を提供しています。

ハッブルの太陽系

ハッブル宇宙望遠鏡が観測した 4 つの太陽系天体。 キャロリン・コリンズ・ピーターセン

私たちの太陽系の探査 ハッブル宇宙望遠鏡 天文学者に遠く離れた世界の鮮明で鮮明な画像を取得し、それらが時間とともに変化するのを見る機会を提供します。たとえば、天文台は多くの画像を撮影しています火星時間の経過とともに季節ごとに変化する赤い惑星の外観を記録しました。同様に、遠くの土星 (右上) を観察し、その大気を測定し、衛星の動きを図にしました。木星 (右下) も、絶え間なく変化する雲のデッキとその衛星のために、お気に入りのターゲットです。

時々、彗星は太陽の周りを回る際に姿を現します。 ハッブル は、これらの氷のような物体と、その背後から流れ出る粒子と塵の雲の画像とデータを取得するためによく使用されます。

2014 年 3 月にハッブル宇宙望遠鏡で見たサイディング スプリング C/2013 A1 彗星。 NASA/STScI

この彗星 (発見に使用された天文台にちなんでサイディング スプリング彗星と呼ばれる) は、太陽に近づく前に火星を通過する軌道を持っています。ハッブルは、彗星が私たちの星に接近している間に暖められ、彗星から噴出するジェットの画像を取得するために使用されました。

モンキーヘッドと呼ばれる星の誕生保育園

NASA/ESA/STScI

' id='mntl-sc-block-image_2-0-7' />

ハッブル宇宙望遠鏡が観測したスター誕生領域。

NASA/ESA/STScI

ハッブル宇宙望遠鏡 2014 年 4 月に 24 年間の成功を祝い、約 6,400 光年離れた星の誕生場所の赤外線画像を撮影しました。画像内のガスと塵の雲は、より大きな雲の一部です ( 星雲 ) モンキー ヘッド星雲 (天文学者はそれを NGC 2174 またはシャープレス Sh2-252 と呼んでいます) という愛称で呼ばれています。

生まれたばかりの巨大な星 (右側) が光り輝き、星雲に向かって爆発しています。これにより、ガスが光り、塵が熱を放射し、ハッブルの赤外線に敏感な機器で見ることができます。

勉強するスター誕生地域このようなものや他のものは、天文学者に星とその誕生場所が時間とともにどのように進化するかについてのより良い考えを与えます.望遠鏡で見る天の川銀河やその他の銀河には、ガスやちりの雲がたくさんあります。それらすべてで発生するプロセスを理解することは、宇宙全体でそのような雲を理解するために使用できる有用なモデルを作成するのに役立ちます.星の誕生の過程は、 ハッブル宇宙望遠鏡 、 スピッツァー宇宙望遠鏡、 そして地上観測所の新しいコレクション、科学者はほとんど知りませんでした。今日、彼らは天の川銀河とその向こうにある星の誕生の苗床をじっと見つめています。

ハッブル宇宙望遠鏡は、2 つの銀河の衝突を可視光と赤外光で示しており、衝突のカオスの間に作成された星の誕生領域を示しています。 NASA/ESA/STScI

ハッブルの素晴らしいオリオン星雲

オリオン星雲のハッブル宇宙望遠鏡のビュー。 NASA/ESA/STScI

ハッブル をよくのぞいてきたオリオン星雲何度も。約 1,500 光年離れたところにあるこの巨大な雲の複合体は、スターゲイザーの間でもう 1 つのお気に入りです。空の状態が良好で暗い場合は肉眼で見ることができ、双眼鏡や望遠鏡で簡単に見ることができます。

星雲の中央領域は、さまざまなサイズと年齢の 3,000 個の星の本拠地である乱流の星の苗床です。 ハッブル でそれを見た赤外線ライトガスや塵の雲に隠れていたため、これまで見られなかった多くの星を発見しました。

オリオン座の星形成の歴史全体は、この 1 つの視野の中にあります。葉巻の煙に似た弧、塊、柱、塵の輪はすべて、物語の一部を物語っています。若い星からの星風が周囲の星雲と衝突します。いくつかの小さな雲は星であり、その周りに惑星系が形成されています。ホットな若手スターは 電離 紫外線で雲にエネルギーを与え、恒星風がほこりを吹き飛ばしています。星雲の雲の柱のいくつかは、原始星や他の若い星の物体を隠している可能性があります。ここには何十もの褐色矮星もいます。これらは、惑星であるには熱すぎるが、星であるには冷たすぎる天体です。

オリオン星雲の原始惑星系円盤のセット。最大のものは太陽系よりも大きく、生まれたばかりの星が含まれています。そこにも惑星が形成されている可能性があります。 NASA/ESA/STScI

天文学者は、私たちの太陽が約 45 億年前にこのようなガスと塵の雲の中で生まれたと考えています。つまり、ある意味で、オリオン星雲を見るとき、私たちは星の赤ちゃんの写真を見ているのです.

ガス球の蒸発

創造の柱のハッブル宇宙望遠鏡ビュー。 NASA/ESA/STScI

1995年、 ハッブル宇宙望遠鏡 科学者たちは、天文台でこれまでに作成された最も人気のある画像の 1 つを公開しました。 ' 創造の柱 スター誕生地域の魅力的な特徴を間近に見ることができ、人々の想像力をかき立てました。

この不気味で暗い構造は、画像の柱の 1 つです。それは、天文学者が星が形成される可能性が高いと考えている領域である塵と混合された冷たい分子水素ガス (各分子に 2 つの水素原子) の柱です。星雲の上部から伸びる指のような突起の中に、新たに形成された星が埋め込まれています。それぞれの「指先」は、私たち自身の太陽系よりもやや大きいです。

この柱は、 紫外線 .それが消えるにつれて、雲に埋め込まれた特に高密度のガスの小さな小球が発見されています。これらは「EGG」であり、「Evaporating Gaseous Globules」の略です。 EGGの少なくともいくつかの内部で形成されているのは、胚性星です。これらは、本格的なスターになる場合とそうでない場合があります。これは、雲が近くの星に食べられてしまうと、EGG の成長が止まるからです。これにより、新生児が成長するために必要なガスの供給が妨げられます。

一部の原始星は、星に電力を供給する水素燃焼プロセスを開始するのに十分な大きさに成長します。これらの星の卵は、適切に、「 わし星雲 ' (M16 とも呼ばれる) は、約 6,500 光年離れたへび座にある近くの星形成領域です。

リング星雲

ハッブル宇宙望遠鏡で見たリング星雲。 NASA/ESA/STScI

リング星雲は、アマチュア天文学者の間で長い間人気があります。でもいつ ハッブル宇宙望遠鏡 死にゆく星からのこの拡大するガスと塵の雲を見て、それは私たちにまったく新しい3Dビューを与えました.これだから 惑星状星雲 地球に向かって傾いているため、ハッブルの画像により正面から見ることができます。画像の青い構造は、輝くシェルから来ていますヘリウムガス、中央の青みがかった白い点は、ガスを加熱して光らせている瀕死の星です。リング星雲はもともと太陽の数倍の質量があり、その死の苦しみは太陽と非常によく似ています。 私たちの太陽が通過するもの 数十億年後に始まります。

さらに遠くには、運命の星によって以前に放出された冷たいガスに押し込まれた高温のガスが膨張するときに形成された、高密度のガスといくつかの塵の暗い結び目があります。ガスの最も外側のホタテは、星がちょうど死のプロセスを開始したときに放出されました。このガスはすべて、約 4,000 年前に中央の星によって放出されました。

星雲は時速 43,000 マイル以上で膨張していますが、ハッブルのデータは、中心がメイン リングの膨張よりも速く移動していることを示しました。リング星雲はさらに 10,000 年間拡大し続けます。 星の一生 .星雲は、星間物質に散逸するまで、ますます暗くなります。

キャッツアイ星雲

ハッブル宇宙望遠鏡で見たキャッツアイ惑星状星雲。 NASA/ESA/STScI

いつ ハッブル宇宙望遠鏡 のこの画像を返しました 惑星状星雲 キャッツアイ星雲としても知られる NGC 6543 は、ロード・オブ・ザ・リング映画の「サウロンの目」に不気味に似ていることに多くの人が気づきました。サウロンのように、キャッツアイ星雲は複雑です。天文学者は、それが私たちの太陽に似た死にかけている星の最後のあえぎであることを知っています. 外気を放出した 大きくなって赤色巨星になった。残った星は収縮して白色矮星となり、周囲の雲を照らしている。

このハッブルの画像は、11 個の同心円状の物質の輪、星から吹き飛ばされるガスの殻を示しています。それぞれが実際には真正面から見える球状の泡です。

およそ 1,500 年ごとに、キャッツアイ星雲は大量の物質を放出し、入れ子になった人形のように重なり合うリングを形成しました。天文学者は、これらの「脈動」を引き起こした原因についていくつかの考えを持っています。太陽の活動にいくらか似た磁気活動のサイクル 黒点周期 それらを引き起こした可能性があるか、死にかけている星の周りを周回する1つまたは複数の伴星の行動が物事をかき立てた可能性があります。いくつかの代替理論には、星自体が脈動している、または物質がスムーズに放出されたが、ガスや塵の雲が遠ざかる際に何かが波を引き起こしたというものがあります。

ハッブル宇宙望遠鏡はこの魅力的な天体を数回観測して、雲の中の時系列の動きを捉えましたが、天文学者がキャッツアイ星雲で何が起こっているのかを完全に理解するには、さらに多くの観測が必要です。

アルファ・ケンタウリ

ハッブル宇宙望遠鏡で見た球状星団 M13 の中心。 NASA/ESA/STScI

星は多くの構成で宇宙を旅します。太陽は 天の川銀河 孤独な人として。最も近い星系、 アルファ・ケンタウリ システムには、3 つの星があります。アルファ ケンタウリ AB (バイナリ ペア) とプロキシマ ケンタウリ、私たちに最も近い星です。距離は4.1光年。他の星は、散開星団または移動関連に住んでいます。さらに他のものは球状星団に存在し、何千もの星の巨大なコレクションが宇宙の小さな領域に集まっています.

これは ハッブル宇宙望遠鏡 球状星団 M13 の中心部の眺め。それは約 25,000 光年離れており、星団全体には 150 光年の領域に 100,000 個以上の星が詰め込まれています。天文学者は、ハッブルを使用してこのクラスターの中央領域を調べ、そこに存在する星の種類と、それらが互いにどのように相互作用するかについてさらに学びました。これらの混雑した状況では、いくつかの星が互いに激突します。その結果が「青いはぐれ星」です。古代の赤色巨星である非常に赤みを帯びた星もあります。青白い星は熱く、巨大です。

天文学者は、アルファ ケンタウリのような球状星の研究に特に関心を持っています。なぜなら、それらには宇宙で最も古い星のいくつかが含まれているからです。その多くは天の川銀河よりもかなり前に形成されており、銀河の歴史について詳しく知ることができます。

プレアデス星団

ハッブル宇宙望遠鏡で見たプレアデス。 宇宙望遠鏡科学研究所

プレアデス星団は、しばしば「セブン シスターズ」、「マザー メンドリとヒナ」、または「セブン ラクダ」として知られ、空で最も人気のある天体観測オブジェクトの 1 つです。観測者は、このかなり小さな散開星団を肉眼で、または望遠鏡を通して非常に簡単に見つけることができます。

星団には 1000 個以上の星があり、そのほとんどは比較的若く (約 1 億歳)、多くは太陽の数倍の質量です。比較のために、私たちの太陽は約 45 億歳で平均的な質量です。

天文学者は、プレアデス星団がガスと塵の雲の中で形成されたと考えています。オリオン星雲.この星団は、星々が銀河を移動する際に離れてさまようようになるまで、おそらくさらに 2 億 5000 万年存在するでしょう。

ハッブル宇宙望遠鏡 プレアデス星団の観測は、科学者がほぼ 10 年間推測し続けてきた謎を解決するのに役立ちました: この星団はどのくらい離れているのでしょうか?星団を研究した最初の天文学者は、それが約 400 ～ 500 であると推定しました。光年あちらへ。しかし、1997 年に、ヒッパルコス衛星はその距離を約 385 光年と測定しました。他の測定と計算では異なる距離が得られたため、天文学者はハッブルを使用して問題を解決しました。その測定値は、クラスターが約 440 光年離れている可能性が非常に高いことを示しました。これは、天文学者が近くのオブジェクトへの測定を使用して「距離のはしご」を構築するのに役立つため、正確に測定するための重要な距離です。

かに星雲

かに星雲の超新星残骸のハッブル宇宙望遠鏡のビュー。 NASA/ESA/STScI

星空観察のもう一つのお気に入りは、 かに星雲 肉眼では見えず、高品質の望遠鏡が必要です。このハッブル写真に写っているのは、西暦 1054 年に地球上で初めて見られた超新星爆発で爆発した巨大な星の残骸です。数人の人々が私たちの空での出現に注目しました — 中国人、ネイティブ アメリカン、および日本人ですが、それ以外の記録は非常に少ないです。

かに星雲の位置は約6,500光年地球から。爆発してそれを作り出した星は、太陽の何倍もの質量を持っていました。後に残るのは、膨張するガスとちりの雲です。 中性子星 、元の星の押しつぶされた、非常に高密度のコアです。

この中の色は ハッブル宇宙望遠鏡 かに星雲の画像は、爆発中に放出されたさまざまな要素を示しています。星雲の外側にあるフィラメントの青は中性酸素、緑は単一電離硫黄、赤は二重電離酸素を表しています。

オレンジ色のフィラメントは星のぼろぼろの残骸で、ほとんどが水素で構成されています。星雲の中心に埋め込まれた急速に回転する中性子星は、星雲の不気味な内部の青みがかった輝きに動力を与えるダイナモです。青い光は、中性子星からの磁力線の周りをほぼ光速で渦巻く電子から来ています。灯台のように、中性子星は、中性子星の自転により、1 秒間に 30 回パルスするように見える 2 つの放射線ビームを放出します。

大マゼラン雲

N 63Aと呼ばれる超新星残骸のハッブルの眺め。 NASA/ESA/STScI

時々 オブジェクトのハッブル画像は、抽象芸術のように見えます。これは、N 63A と呼ばれる超新星残骸のこのビューの場合です。それはにあります 大マゼラン雲 は、天の川銀河に隣接する銀河で、約 160,000 光年離れています。

この超新星残骸は星形成領域にあり、爆発してこの抽象的な天体のビジョンを作り出した星はとてつもなく巨大なものでした。そのような星は、核燃料を非常に速く通過し、次のように爆発します。 超新星 それらが形成されてから数千年または数億年後。これは太陽の質量の 50 倍であり、その短い寿命の間、強い恒星風が宇宙に吹き出し、恒星を取り囲む星間ガスと塵の中に「泡」を作り出しました。

最終的に、この超新星からの拡大し、動きの速い衝撃波と破片は、近くのガスと塵の雲と衝突します。それが起こると、雲の中で星と惑星の形成の新しいラウンドを引き起こす可能性が非常に高い.

天文学者が使用した ハッブル宇宙望遠鏡 この超新星残骸を研究するために、 X線望遠鏡 膨張するガスと爆発現場を取り囲むガスの泡をマッピングするための電波望遠鏡。

三つ組の銀河

ハッブル宇宙望遠鏡が調査した 3 つの銀河。 NASA/ESA/STScI

の一つ ハッブル宇宙望遠鏡」 のタスクは、宇宙の遠方のオブジェクトに関する画像とデータを配信することです。つまり、銀河の多くの豪華な画像の基礎となるデータを送り返したことを意味します。これらの巨大な恒星都市は、ほとんどが私たちから遠く離れています.

Arp 274 と呼ばれるこれらの 3 つの銀河は、部分的に重なり合っているように見えますが、実際には距離が多少異なる場合があります。これらのうちの2つは 渦巻銀河 、そして 3 番目 (左端) は非常にコンパクトな構造をしていますが、星が形成されている領域 (青と赤の領域) と痕跡の渦巻き腕のように見えるものがあるように見えます。

これらの 3 つの銀河は、おとめ座銀河団と呼ばれる銀河団の中で、私たちから約 4 億光年離れた場所にあり、そこでは 2 つの渦巻きが渦巻きの腕 (青い結び目) 全体で新しい星を形成しています。中央の銀河には、その中心領域を貫くバーがあるように見えます。

銀河は銀河団と超銀河団で宇宙全体に広がっており、天文学者は 131 億光年以上離れたところにある最も遠い銀河を発見しました。私たちには、宇宙が非常に若かった頃と同じように見えます。

宇宙の断面図

ハッブル宇宙望遠鏡で撮影された、宇宙の遠く離れた銀河を示すごく最近の画像。 NASA/ESA/STScI

ハッブルの最もエキサイティングな発見の 1 つは、宇宙が銀河私たちが見ることができる限り。銀河の種類は、おなじみの渦巻き形 (天の川のような) から不規則な形の光の雲 (マゼラン雲のような) までさまざまです。それらは、次のようなより大きな構造に配列されました クラスターとスーパークラスター .

このハッブル画像の銀河のほとんどは、約 50 億個あります光年離れた、しかし、それらのいくつかははるかに遠く、宇宙がずっと若かった時代を描いています.ハッブル宇宙の断面図には、非常に遠い背景にある銀河の歪んだ画像も含まれています。

この画像は、重力レンズ効果と呼ばれるプロセスによって歪んで見えます。これは、天文学で非常に遠くの物体を研究するための非常に貴重な技術です。このレンズ作用は、私たちの視線の近くにある大規模な銀河がより遠くの物体に向かうことによって、時空の連続体が曲がることによって引き起こされます。より遠くのオブジェクトから重力レンズを通過する光は「曲げられ」、オブジェクトの歪んだ画像が生成されます。天文学者は、これらのより遠い銀河に関する貴重な情報を収集して、宇宙の初期の状態について知ることができます。

ここに見えるレンズ システムの 1 つが、画像の中央に小さなループとして表示されます。遠方のクエーサーの光をゆがめ、増幅している前景の 2 つの銀河が特徴です。現在ブラック ホールに落ちているこの明るい円盤からの光が私たちに届くまでに 90 億年かかりました。これは宇宙の年齢の 3 分の 2 です。

ソース

• ガーナー、ロブ。ハッブル科学と発見。 NASA 、NASA、2017 年 9 月 14 日、www.nasa.gov/content/goddard/hubble-s-discoveries。
• 家。 STScI 、www.stsci.edu/。
• HubbleSite - 普通ではありません...この世界ではありません。 HubbleSite - 望遠鏡 - ハッブルの基本 - エドウィン ハッブルについて 、hubblesite.org/。