허블 우주 망원경 : 천문학 자, 우주 사진 17 점 공유

이 특별한 특징에서, 우리는 그들과 가장 과학적으로 관련이있는 허블 우주 망원경 이미지를 수작업으로 탑스 천문학 자들에게 초대했다. 그들이 선택한 이미지는 항상 인터넷 주변의 무수한 "최고의"화랑을 채우는 화려한 영광 샷이 아니라 오히려 그 영향이 그들이 밝혀낸 과학적 통찰력에 있습니다.

Tanya Hill, 빅토리아 박물관

나의 가장 좋아하는 천문학적 인 물체는 오리온 성운입니다. 오리온 성운은 아름답고 가까운 가스 구름으로 활발히 별을 형성합니다. 나는 처음에는 작은 망원경으로 성운을 보았을 때 고등학생이었고, 망원경을 올바른 방향으로 수동으로 가리키고, 사냥을 한 후, 마침내 그것을 추적하여 하늘 (그 망원경에는 자동 "go-to"버튼이 없었다).

물론, 나는 오래 전에 그날 밤에 흑인과 백인 가스가 놀라 울 정도로 민감하고 희미한 가스 구름을 보았습니다. 허블이하는 놀라운 일 중 하나는 우주의 색깔을 드러내는 것입니다. 오리온 성운의 이미지는 우리가 거기에 가서 가까이에서 볼 수 있다면 어떻게 될지 상상할 수있는 가장 좋은 기회입니다.

Hubble의 많은 이미지가 상징적 인 이미지로 바뀌 었습니다. 저에게있어 아름다운 이미지가 대중과 소통하는 방식으로 과학과 예술을한데 모으는 것을 보는 즐거움이 있습니다. 내 사무실의 입구에는 폭 4m, 높이 2.5m의 벽면에 벽으로 장식 된이 이미지의 엄청난 사본이 있습니다. 나는 당신에게 말할 수있다. 그것은 매 작업 일을 시작하는 멋진 방법이다.

마이클 브라운, 모나 쉬 대학교

1994 년 7 월 Shoemaker Levy 혜성 9의 파편이 목성과 충돌 한 것은 천문학 자들이 행성 충돌에 대한 사전 경고를 한 첫 번째 사건이었다. 최근 수리 된 허블 (Hubble)을 포함하여 많은 세계 망원경이 거대한 행성으로 시선을 돌 렸습니다.

혜성 추락은 또한 관측 천문학의 나의 첫번째 직업적인 경험이었다. Stromlo 산의 추운 날씨에서 우리는 목성의 달이 혜성 파편의 빛을 목성의 저편으로 반사시키는 것을보기를 희망했습니다. 불행히도, 우리는 목성의 위성에서 빛의 번쩍임을 보지 못했습니다.

그러나, 허블은 놀랍고 예기치 않은 시각을 얻었다. 목성의 먼쪽에 미치는 영향은 목성의 구름보다 훨씬 높게 상승한 깃털을 생성하여 지구에서 쉽게 볼 수있게되었습니다.

목성이 축을 중심으로 회전 할 때, 거대한 어두운 흉터가 보였습니다. 각 흉터는 혜성 단편의 충격의 결과 였고, 일부 흉터는 우리 달보다 직경이 더 컸다. 전 세계의 천문학 자들에게는 턱 빠뜨리는 광경이었습니다.

윌리엄 커스, 아이오와 대학교

이 이미지 쌍은 2013 년 토성의 북극 근처에서 발생하는 자외선 오로라 빛의 쇼를 보여줍니다. 두 이미지는 단지 18 시간 간격으로 촬영되었지만 오로라의 밝기와 모양이 변경되었습니다. 우리는 태양풍이 오로라에 미치는 영향을 더 잘 이해하기 위해이 이미지를 사용했습니다.

우리는 천문학 자 동료가 수집 한 허블 사진을 사용하여 오로라를 관찰하고 토성 주변의 궤도에서 카시니 (Cassini) 우주선을 사용하여 빛과 관련된 전파 방출을 관찰했습니다. 우리는 오로라의 밝기가 높은 라디오 강도와 관련이 있는지를 결정할 수있었습니다.

따라서 카시니의 지속적인 라디오 관측을 통해 오로라가 활동하는지 여부를 알 수 있습니다. 우리가 항상 볼 이미지가없는 경우에도 사용할 수 있습니다. 이것은 많은 카시니 수사관과 지구를 기반으로 한 천문학 자들을 포함한 많은 노력이었습니다.

보스턴 대학 존 클라크

목성의 북부 오로라에 대한이 먼 자외선 이미지는 허블의 과학 도구의 능력이 꾸준히 향상되었음을 보여줍니다. 우주 망원경 이미징 분광기 (STIS) 이미지는 처음으로 우리가 이해하기 시작한 전체 범위의 오로라 방출을 보여주었습니다.

이전의 광역 행성 카메라 2 (WFPC2) 카메라는 목성의 오로라 방출이 태양 방향으로 고정되기보다는 지구와 함께 회전한다는 것을 보여 주었고, 따라서 목성은 지구처럼 행동하지 않았습니다.

우리는 자기장을 따라 Io에서 목성으로 흐르는 메가 암페어 전류로부터 오로라가 있다는 것을 알았지 만, 다른 위성에서도 이러한 전류가 발생할 것이라고 확신하지 못했습니다. 목성의 자외선 이미지가 STIS로 촬영 된 동안 나는 목성의 위성 인 Io, Europa 및 Ganymede의 자기 발자국으로부터의 오로라 방출을 분명히 보여주고 Io의 방출은 분명히 오로라 커튼의 높이를 보여주기 때문에이 것이 좋습니다. 내게 그것은 3 차원으로 보인다.

프레드 왓슨 (Fred Watson), 호주 천문대

허블 행성의 극한 한계에 대한 세부 사항을 보여주는 난쟁이 행성 명왕성의 이미지를 잘 살펴보십시오. 며칠 후, 그들은 오래된 모자가 될 것이고, 아무도 그들을 다시 보지 않아도됩니다.

왜? 5 월 초, 뉴 호라이즌 우주선은 7 월 14 일 랑데뷰가 가까워 짐에 따라 명왕성이 카메라로 더 자세한 세부 사항을 밝히기에 충분할 것입니다.

그러나이 일련의 이미지들은 2000 년대 초반부터 행성 과학자들에게 명왕성의 표면 화학에 미묘한 차이를 드러내는 다양한 색채를 제공합니다. 예를 들어 중심 이미지에서 두드러진 황색 지역에는 얼어 붙은 일산화탄소가 있습니다. 그 이유는 알려지지 않았습니다.

명왕성은 우리 자신의 달의 직경의 2/3에 불과하지만 허블 이미지는 훨씬 더 주목할 만하다.

Chris Tinney, 뉴 사우스 웨일즈 대학교

Anglo-Australian Telescope에서 새롭게 선보이는 8,192 x 8,192 픽셀의 이미 저에서 수행 한 일부 이미징 관측 결과를 자랑스럽게 보여주기 위해 아내를 사무실로 끌고갔습니다. 이미지가 너무 커서 여러 A4 페이지에 인쇄 한 다음 벽 전체를 덮은 거대한 은하계의 거대한 흑백지도를 만들기 위해 함께 붙어 있어야했습니다.

나는 그녀가 한 번 훑어 보면서 "곰팡이 같아 보인다."라고 말하면서 부서졌다.

최고의 과학을 보여주기 위해가는 것이 항상 가장 예쁜 것은 아닙니다.

HST의 가장 훌륭한 이미지를 선택한 것은 2012 년부터 "곰팡이처럼 보입니다"라는 또 다른 흑백 이미지입니다. 그러나 이미지의 핵심에 묻혀있는 것은 명백하게 눈에 띄지 않는 희미한 점입니다. 그러나 그것은 발견 된 갈색 왜성의 가장 추운 표본의 확인 된 탐지를 나타냅니다. 약 350 켈빈 (섭씨 77도)의 온도로 태양으로부터 10 파섹 (32.6 광년) 이내에 숨어있는 물체 - 차 한잔보다 차갑다!

그리고 오늘날까지 우리 태양계 밖에서 우리가 발견 한 가장 추운 작은 물체 중 하나입니다.

Lucas Macri, 텍사스 A & M 대학교

2004 년에 나는 최근에 설치된 허블 (Hubble)의 ACS (Advanced Camera for Camera)를 사용하여 45 일 이내에 12 개의 별도의 경우에 가까운 나선 은하 (Messier 106)의 작은 영역을 관찰했습니다. 이러한 관측을 통해 우리는 200 개 이상의 세 페이드 변수를 발견 할 수 있었는데, 이는 은하에 대한 거리를 측정하고 궁극적으로는 우주의 팽창률 (적절히 허블 상수라고 함)을 결정하는 데 매우 유용합니다.

이 방법은 물의 무선 관측을 통해 얻은이 은하까지의 거리 (2480 만 광년, 3 % 줄이거 나 가져옴)를 매우 정확하고 정확하게 추정하여 메시에 (Messier) 106에서 수행 할 수있는 세 페이드 광도의 적절한 교정이 필요합니다. 그 중심에 거대한 블랙홀 궤도를 도는 구름 (이미지에는 포함되지 않음).

몇 년 후, 나는이 관찰을 견고한 우주 거리 사다리의 첫 번째 단계로 사용하고 총 불확실성 3 %로 허블 상수의 값을 결정한 다른 프로젝트에 참여했습니다.

하워드 본드, 펜실베니아 주립 대학

가장 많이 흥분했던 이미지 중 하나는 비록 유명해진 적이 없지만 이상한 폭발성 스타 V838 Monocerotis 주변의 첫 번째 빛 에코였습니다. 그것의 분출은 2002 년 1 월에 발견되었고, 약 1 개월 후, 작은 지상 기반 망원경으로 그 광 에코가 발견되었습니다.

폭발로 인한 빛은 곧바로 지구로 이동하지만 측면으로 나가고 근처의 먼지를 반사하고 나중에 지구에 도착하여 "에코"를 생성합니다.

우주 비행사는 2002 년 3 월 허블을 서비스하여 새로운 고급 조사 카메라 (ACS)를 설치했습니다. 4 월에 우리는 과학 관측을 위해 ACS를 사용한 최초의 회사 중 하나였습니다.

저는 NASA가 V838의 빛이 2 만 광년 떨어져있는 우리에게 가고 있다는 것을 어떻게 든 알고 있었고, ACS를 적시에 설치했다고 생각하는 것을 항상 좋아했습니다. 단 하나의 색상으로도 이미지가 훌륭했습니다. 우리는 앞으로 10 년 동안 더 많은 허블 관측 결과를 얻었습니다. 그리고 그들은 모두 가장 훌륭하고 매우 유명합니다. 그러나 나는이 첫 번째 것을 보았을 때 여전히 두려워한다는 것을 기억합니다.

Philip Kaaret, 아이오와 대학

은하계는 별을 형성합니다. 이 별들 중 일부는 블랙홀로 붕괴되어 "정상적인"삶을 끝내지 만, 동반자 별에서 빨려 나온 가스로 구동되는 강력한 X 선 방사기로 새로운 삶을 시작합니다.

블랙홀 X 선 바이너리와 별 형성 사이의 관계를 더 잘 이해하기 위해 Medusa 은하의 허블 이미지 (적색)를 얻었습니다. Medusa의 두드러진 모습은 그것이 두 은하계 사이의 충돌이기 때문에 발생합니다. "머리카락"은 다른 은하계의 중력에 의해 찢어진 은하계의 잔해입니다. 이미지의 파란색은 Chandra X-ray Observatory로 촬영 한 X- 레이를 표시합니다. 파란색 점은 블랙홀 바이너리입니다.

이전 연구 결과에 따르면 X- 선 바이너리의 수는 단순히 호스트 은하가 ​​별을 형성하는 속도에 비례한다고합니다. 메두사의 이러한 이미지들은 우리가 은하 충돌들 속에서도 동일한 관계가 유지된다는 것을 보여주었습니다.

펜실베니아 주립 대학 Mike Eracleous

허블 우주 망원경 이미지 중 일부는 Antennae (NGC 4038 및 NGC 4039), Mice (NGC 4676), Cartwheel Galaxy (ESO 350-40)와 같은 은하계를 상호 작용하고 합병하는 것을 보여줍니다. 별명없는 많은 다른 사람.

이들은 은하계의 진화에서 흔히 볼 수있는 격렬한 사건의 훌륭한 예입니다. 이미지는 우리에게 이러한 상호 작용 동안 진행되는 것에 대한 정교한 세부 사항을 제공합니다. 은하의 왜곡, 가스 센터로의 채널 및 별 형성입니다.

나는이 영상이 일반 대중에게 내 자신의 연구의 맥락, 그러한 은하들의 중심에있는 초대 질량 블랙홀에 의한 가스의 부착을 설명 할 때 매우 유용하다고 본다. 특히 우주 망원경 과학 연구소 (STScI)의 프랭크 서머스 (Frank Summers)가 공동으로 제작 한 비디오를 사용하여 그러한 이미지를 은하계 충돌 모델과 비교함으로써 우리가 무엇을 배울 수 있는지 설명합니다.

Michael Drinkwater, 퀸즈랜드 대학교

우리의 최고의 컴퓨터 시뮬레이션은 은하가 충돌하고 서로 합쳐져서 은하가 성장함을 말해줍니다. 마찬가지로, 우리의 이론은 두 개의 나선 은하가 충돌 할 때 큰 타원 은하를 형성해야한다고 말합니다. 그러나 실제로 그것이 일어나는 것을 보는 것은 전적으로 또 다른 이야기입니다!

이 아름다운 허블 (Hubble) 이미지는 은하계 충돌을 포착했습니다. 이것은 단지 우리의 예측이 좋다고 말하지는 않지만, 실제로 일어나는 것을 볼 수 있기 때문에 세부 사항을 찾기 시작할 수 있습니다.

나선형 팔이 부서지면서 가스 구름이 충돌하고 거대한 왜곡이 진행됨에 따라 발생하는 새로운 별 형성의 불꽃 놀이가 있습니다. 우리는 거대한 은하가 어떻게 형성되는지 완전히 이해하기 전에 갈 길이 멀다. 그러나 이와 같은 이미지는 길을 가리키고있다.

Roberto Soria, ICRAR-Curtin University

이것은 갤럭시 M87 (처녀 자리 클러스터에서 가장 큰 은하계, 우리에게서 5 천 5 백만 광년)의 핵에있는 초대형 블랙홀에 의해 구동되는 평행 된 제트의 가장 높은 해상도의 모습입니다.

제트기는 블랙홀 주변의 고온 플라즈마 영역 (왼쪽 위)에서 나와서 6000 광년 떨어진 거리에서 은하를 가로 질러 내려가는 것을 볼 수 있습니다. 이 놀라운 이미지의 제트의 흰색 / 보라색 빛은 약 98 %의 속도로 자기장 선 주위로 나선형 전자의 흐름에 의해 생성됩니다.

블랙홀의 에너지 예산을 이해하는 것은 천체 물리학에서 도전적이고 흥미로운 문제입니다. 가스가 블랙홀에 떨어지면 가시 광선, X- 레이 및 전자와 양전자가 거의 빛의 속도로 진행하는 제트 형태로 엄청난 양의 에너지가 방출됩니다. Hubble을 사용하여 우리는 블랙홀의 크기 (우리 은하의 중심 블랙홀보다 천 배나 크다), 그것의 제트의 에너지와 속도, 그리고 그것을 조준하는 자기장의 구조를 측정 할 수 있습니다.

Jane Charlton, 펜실베니아 주립 대학

허블 우주 망원경 제안이 1998 년에 받아 들여 졌을 때 그것은 내 인생에서 가장 큰 스릴 중 하나였습니다. 나를 위해, 망원경은 Stephan 's Quintet을 찍을 것이라고 상상하기 위해, 은하계의 놀라운 소형 그룹입니다.

다음 10 억년이 지나면 Stephan의 Quintet 은하계는 서로의 중력 매력에 따라 장엄한 춤을 계속 이어갈 것입니다. 궁극적으로, 그들은 병합하고 형식을 바꾸고 궁극적으로 하나가됩니다.

우리는 이후 허블과 함께 은하계의 다른 소형 그룹을 관측했지만 Stephan 's Quintet은 은하계의 가스가 방출되어 은하계 별 형성의 극적인 폭발로 밝아지기 때문에 항상 특별 할 것입니다. 우리가 허블을 만들고 우주로부터 오는이 신호들의 의미를 엿볼 수있게 우리 마음을 밀어 넣을 수있을 때, 살아있는 것은 얼마나 훌륭한 일입니까. 허블을 만들고 관리했던 모든 영웅들 덕분입니다.

시드니 대학 Geraint Lewis

허블이 1990 년에 시작되었을 때 나는 박사 학위를 시작했다. 중력 렌즈 효과에 대한 연구. 우주를 가로 지르는 광선의 경로를 대량 구부리는 동작.

허블의 거대한 은하 클러스터에 대한 이미지 Abell 2218은이 중력 렌즈를 날카로운 집중으로 가져 와서 클러스터에 존재하는 엄청난 양의 암흑 물질 (수십억 개의 은하를 묶는 물질)이 어떻게 여러 번 광원으로부터 빛을 확대하는지 보여줍니다. 먼.

당신이 이미지를 깊게 바라 보았을 때, 이러한 매우 확대 된 이미지는 길게가는 줄무늬, 즉 정상적으로 탐지가 불가능한 왜곡 된 은하계의 은하처럼 보인다.

그것은 자연의 망원경으로 작용하는 중력 렌즈가 보이지 않는 물질의 중력을 이용하여 우리가 일반적으로 볼 수없는 우주의 놀라운 세부 사항을 드러내는 것이라고 생각하는 것을 멈추게합니다!

레이첼 웹스터, 멜버른 대학교

중력 렌즈 효과 (Gravitational lensing)는 우리 우주에서의 시공간의 형태에 대한 질량의 효과를 비범하게 드러내는 것입니다. 본질적으로, 질량이있는 곳은 공간이 구부러져 있으며, 따라서이 질량 구조를 넘어서는 먼 거리에서 본 물체는 왜곡 된 이미지를 갖습니다.

신기루와 다소 흡사합니다. 사실 이것은 프랑스가이 효과에 사용하는 용어입니다. 허블 우주 망원경 초창기에 거대한 은하단의 렌즈 효과에 대한 이미지가 나타났습니다. 작은 은하계는 늘어나고 왜곡되었지만 마치 한 쌍의 손과 같이 그 무리를 포옹했습니다.

나는 기절했다. 이것은 망원경의 놀라운 해상도에 대한 찬사였으며 지구의 대기보다 훨씬 뛰어났습니다. 지상에서 바라 보았을 때,이 은하계 빛의 현저한 얇은 껍질은 번져 나왔고 배경 소음과 구별되지 않았습니다.

저의 3 학년 천체 물리학 수업은 허블의 100 탑 샷을 탐험했으며, 그들은 가스의 구름의 비범하고도 진실한 색깔에 가장 깊은 인상을 받았습니다. 그러나, 나는 우리 우주의 바로 직물에 질량 효과를 보여주는 이미지를 지나칠 수 없다.

Kim-Vy Tran, 텍사스 A & M

일반 상대성 이론을 통해 아인슈타인은 물질이 시공간을 변화시키고 빛을 굴절시킬 수 있다고 가정했다. 매혹적인 결과는 우주의 매우 거대한 물체가 원거리의 은하계로부터 빛을 확대 할 것이며, 본질적으로는 우주 망원경이 될 것입니다.

허블 우주 망원경으로, 우리는 첫 번째 은하를 찾기 위해 시간을 거슬러 올라갈 수있는이 강력한 능력을 활용했습니다.

이 허블 이미지는 매우 먼 은하에서부터 밝은 원호로 빛을 구부리기에 충분한 질량을 가진 은하의 벌집을 보여줍니다. 대학원생으로서의 첫 번째 프로젝트는이 놀라운 물체들을 연구하는 것이 었습니다. 그리고 저는 아직도 허블 우주를 사용하여 우주 시간에 걸쳐 은하계의 성질을 탐구합니다.

Alan Duffy, Swinburne University of Technology

인간의 눈에는이 이미지의 밤하늘이 완전히 비어 있습니다. 팔 길이에 쌀 한알보다 더 두꺼운 작은 지역. 허블 우주 망원경은 12 일 동안이 지역을 겨냥해 빛이 탐지기에 부딪히면서 천천히 하나씩 은하계가 나타나며 전체 이미지가 우주를 가로 질러 줄곧 10,000 개의 은하가 채워질 때까지 나타납니다.

가장 먼 곳은 수십억 광년 떨어져있는 작은 빨간 점들이다. 빅뱅 이후 수 억년 만에 거슬러 올라간다. 이 단일 이미지의 과학적 가치는 엄청납니다. 그것은 초기 은하가 어떻게 형성 될 수 있고 얼마나 빠르게 성장할 수 있는지에 대한 우리의 이론에 혁명을 일으켰습니다. 우주의 역사는 물론 은하계의 다양한 형태와 크기가 하나의 이미지에 담겨 있습니다.

나에게,이 그림을 특별하게 만드는 것이 가시적 인 우주의 규모를 엿볼 수 있다는 것입니다. 아주 작은 은하계에있는 많은 은하계들은 밤하늘 전체에 100 억 개의 은하계가 있음을 의미합니다. 우리 은하계의 모든 별에 대해 하나의 전체 은하계!

제임스 블록, 캘리포니아 대학, 얼바인

이것은 허블의 모든 것입니다. 경외감을 불러 일으키는 단일의 견해는 우리의 우주에 대해 너무나 멀어지게합니다. 멀리있는 과거, 진행중인 집회, 심지어 모든 것을 하나로 묶는 근본적인 물리적 법칙까지도 포함 할 수 있습니다.

우리는 털이 많은 은하계의 중심을 들여다보고 있습니다. 그 하얀 백열은 클러스터 중심을 지배하는 거대한 은하입니다. 가까이서 보면 하얀 빛이 산산조각 난 것을 볼 수 있습니다. 그 클러스터는 중력 혼합기처럼 행동하며 많은 은하들을 하나의 별들의 구름으로 휘젓고 있습니다.

그러나 그 자체가 그 자체가 여기에서 계시 된 조화 우주 이야기의 첫 번째 장일뿐입니다. 그 희미한 푸른 고리와 호를 보시오? 그것들은 먼 거리에 앉아있는 다른 은하들의 왜곡 된 이미지들입니다.

클러스터의 엄청난 중력 때문에 주변의 시공간이 왜곡됩니다. 멀리 떨어진 은하계의 빛이 지나갈 때, 휘어진 돋보기가 희미한 촛불에 대한 우리의 시각을 왜곡하고 밝게하는 것처럼 이상한 모양으로 구부러지게됩니다. 아인슈타인의 일반 상대성 이론에 대한 우리의 이해를 바탕으로 허블은이 클러스터를 중력 망원경으로 사용하여 우리가 이전보다 훨씬 더 어둡고 희미해질 수 있도록했습니다. 우리는 130 억년 전에 은하계를 볼 시간을 거슬러 올라갑니다!

이론가로서 나는 은하계의 생애주기를 이해하고 싶다 - 그들이 태어난 방법 (작고 파랗고 새로운 별이 솟아나는), 어떻게 자라나 는가, 결국 어떻게 죽는가 (크고 적색, 고대의 빛으로 사라짐) 별). 허블은 우리가이 단계들을 연결할 수있게 해줍니다. 이 이미지에서 가장 희미하고 가장 멀리있는 은하 중 일부는 포 그라운드에서 빛나는 흰색과 같은 괴물 은하가 될 운명입니다. 먼 과거와 현재를 하나의 영광스러운 그림으로보고 있습니다.

이 기사는 원래 Alan Duffy, Chris Tinney, Fred Watson, Geraint Lewis, 하워드이 본드, James Bullock, Jane Charlton, John Clarke, Kim Vy Tran, Lucas Macri, Michael Drinkwater, Michael 등으로 구성된 Tanya Hill의 대화에 게시되었습니다. JI 브라운, Mike Eracleous, Philip Kaaret, Rachel Webster, Roberto Soria, William Kurth. 여기에 원본 기사를 읽으십시오.