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12 imagens icônicas do telescópio espacial Hubble

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Nos seus anos em órbita,telescópio espacial Hubble mostrou ao mundo maravilhosas maravilhas cósmicas, variando de visões dos planetas em nosso próprio sistema solar a planetas, estrelas e galáxias distantes até onde o telescópio pode detectar. Os cientistas usam continuamente esse observatório em órbita para observar objetos que vão desde o sistema solar até os limites do universo do observatório.

Principais tópicos: Telescópio Espacial Hubble

  • telescópio espacial Hubble foi lançado em 1990 e trabalha há quase 30 anos como o principal telescópio orbital.
  • Ao longo dos anos, o telescópio coletou dados e imagens de quase todas as partes do céu.
  • As imagens do HST estão fornecendo informações profundas sobre a natureza do nascimento de estrelas, estrelas estelares, formação de galáxias e muito mais.

Sistema Solar do Hubble

Quatro dos objetos do sistema solar observados pelo Telescópio Espacial Hubble. Carolyn Collins Petersen

A exploração do nosso sistema solar com telescópio espacial Hubble oferece aos astrônomos a chance de obter imagens nítidas e nítidas de mundos distantes e vê-los mudar com o tempo. Por exemplo, o observatório capturou muitas imagens de Marte e documentou a aparência sazonalmente variável do planeta vermelho ao longo do tempo. Da mesma forma, ele observou Saturno distante (canto superior direito), mediu sua atmosfera e desenhou os movimentos de suas luas. Júpiter (canto inferior direito) também é um alvo favorito por causa de seus decks de nuvens em constante mudança e suas luas.

De tempos em tempos, os cometas aparecem quando orbitam o Sol. Hubble é frequentemente usado para capturar imagens e dados desses objetos gelados e as nuvens de partículas e poeira que fluem atrás deles.

Cometa Siding Spring C / 2013 A1 como visto pelo Telescópio Espacial Hubble em março de 2014. NASA / STScI

Este cometa (chamado Cometa Siding Spring, depois do observatório que foi usado para descobri-lo) tem uma órbita que passa por Marte antes de se aproximar do Sol. O Hubble foi usado para obter imagens de jatos brotando do cometa quando ele se aqueceu durante sua aproximação à nossa estrela.

Um berçário Starbirth chamou a cabeça de macaco

Uma região de nascimento estelar observada pelo Telescópio Espacial Hubble.

NASA / ESA / STScI

telescópio espacial Hubble comemorou 24 anos de sucesso em abril de 2014 com uma imagem infravermelha de um berçário de nascimento estelar que fica a cerca de 6.400 anos-luz de distância. A nuvem de gás e poeira na imagem faz parte de uma nuvem maior (nebulosa) apelidada de Nebulosa da Cabeça do Macaco (os astrônomos a listam como NGC 2174 ou Sharpless Sh2-252).

Estrelas maciças de recém-nascidos (à direita) estão acendendo e explodindo na nebulosa. Isso faz com que os gases brilhem e a poeira irradie calor, que é visível nos instrumentos sensíveis ao infravermelho do Hubble.

Estudar regiões de nascimento de estrelas como esta e outras oferece aos astrônomos uma idéia melhor de como as estrelas e seus locais de nascimento evoluem ao longo do tempo. Existem muitas nuvens de gás e poeira na Via Láctea e em outras galáxias vistas pelo telescópio. A compreensão dos processos que ocorrem em todos eles ajuda a produzir modelos úteis que podem ser usados ​​para entender essas nuvens em todo o universo. O processo de nascimento estelar é aquele que, até a construção de observatórios avançados como telescópio espacial Hubble, a Telescópio Espacial Spitzer, e uma nova coleção de observatórios terrestres, os cientistas sabiam pouco. Hoje, eles estão observando os berçários de nascimento estelar em toda a Via Láctea e além.

O Telescópio Espacial Hubble mostra duas galáxias em colisão na luz óptica e infravermelha, mostrando regiões de nascimento de estrelas criadas durante o caos da colisão. NASA / ESA / STScI

Fabulosa Nebulosa de Órion de Hubble

Uma visão do Telescópio Espacial Hubble da Nebulosa de Orion. NASA / ESA / STScI

Hubble já olhou muitas vezes para a nebulosa de Órion. Esse vasto complexo de nuvens, a cerca de 1.500 anos-luz de distância, é outro favorito entre os observadores de estrelas. É visível a olho nu sob boas condições de céu escuro e facilmente visível através de binóculos ou telescópio.

A região central da nebulosa é um berçário estelar turbulento, lar de 3.000 estrelas de vários tamanhos e idades. Hubble também o observavam na luz infravermelha, que descobriu muitas estrelas que nunca haviam sido vistas antes porque estavam escondidas em nuvens de gás e poeira.

Toda a história da formação estelar de Órion está neste campo de visão: arcos, bolhas, pilares e anéis de poeira que se assemelham à fumaça do charuto, todos contam parte da história. Ventos estelares de jovens estrelas colidem com a nebulosa circundante. Algumas pequenas nuvens são estrelas com sistemas planetários se formando ao seu redor. As jovens estrelas quentes estão ionizando (energizando) as nuvens com sua luz ultravioleta e seus ventos estelares estão soprando a poeira. Alguns dos pilares das nuvens na nebulosa podem estar escondendo protoestrelas e outros objetos estelares jovens. Há também dezenas de anãs marrons aqui. São objetos quentes demais para serem planetas, mas legais demais para serem estrelas.

Um conjunto de discos protoplanetários na nebulosa de Orion. O maior é maior que o nosso sistema solar e contém estrelas recém-nascidas. É possível que planetas estejam se formando lá também. NASA / ESA / STScI

Os astrônomos suspeitam que nosso Sol tenha nascido em uma nuvem de gás e poeira semelhante a esta há cerca de 4,5 bilhões de anos atrás. Então, de certa forma, quando olhamos para a Nebulosa de Órion, estamos olhando para as fotos de bebês de nossa estrela.

Glóbulos gasosos de evaporação

Visão do Telescópio Espacial Hubble dos Pilares da Criação. NASA / ESA / STScI

Em 1995,telescópio espacial Hubble os cientistas divulgaram uma das imagens mais populares já criadas com o observatório. Os "Pilares da Criação" captaram a imaginação das pessoas, pois davam uma visão aproximada de características fascinantes em uma região de nascimento de estrelas.

Essa estrutura sombria e sombria é um dos pilares da imagem. É uma coluna de gás hidrogênio molecular legal (dois átomos de hidrogênio em cada molécula) misturada com poeira, uma região que os astrônomos consideram um lugar provável para a formação de estrelas. Há estrelas recém-formadas embutidas em protrusões que se estendem do topo da nebulosa. Cada "ponta do dedo" é um pouco maior que o nosso próprio sistema solar.

Este pilar está lentamente se deteriorando sob o efeito destrutivo da luz ultravioleta. À medida que desaparece, pequenos glóbulos de gás especialmente denso embutidos na nuvem estão sendo descobertos. Estes são "EGGs" - abreviação de "Evaporating Globules Gasous". Formando dentro de pelo menos alguns dos EGGs são estrelas embrionárias. Estes podem ou não se tornar estrelas de pleno direito. Isso ocorre porque os EGGs param de crescer se a nuvem é devorada pelas estrelas próximas. Isso afasta o suprimento de gás que os recém-nascidos precisam para crescer.

Alguns protoestrelas crescem o suficiente para iniciar o processo de queima de hidrogênio que alimenta as estrelas. Esses OVOS estelares são encontrados, de maneira apropriada, na "Nebulosa da Águia" (também chamada M16), uma região vizinha de formação de estrelas que fica a cerca de 6.500 anos-luz de distância na constelação de Serpens.

A Nebulosa do Anel

A Nebulosa do Anel, vista pelo Telescópio Espacial Hubble. NASA / ESA / STScI

A Nebulosa do Anel é um favorito de longa data entre os astrônomos amadores. Mas quando telescópio espacial Hubble Ao olhar para essa nuvem em expansão de gás e poeira de uma estrela que estava morrendo, ela nos deu uma nova visão 3D. Como esta nebulosa planetária está inclinada em direção à Terra, as imagens do Hubble nos permitem vê-la de frente. A estrutura azul da imagem provém de uma concha de gás hélio brilhante e o ponto branco azulado no centro é a estrela que está morrendo, que está aquecendo o gás e fazendo-o brilhar. A Nebulosa do Anel era originalmente várias vezes mais massiva que o Sol, e sua agonia mortal é muito semelhante à que nosso Sol passará a partir de alguns bilhões de anos.

Mais adiante, existem nós escuros de gás denso e um pouco de poeira, formados ao expandir o gás quente empurrado para o gás frio ejetado anteriormente pela estrela condenada. As vieiras mais externas de gás foram ejetadas quando a estrela estava apenas iniciando o processo de morte. Todo esse gás foi expulso pela estrela central cerca de 4.000 anos atrás.

A nebulosa está se expandindo a mais de 43.000 milhas por hora, mas os dados do Hubble mostraram que o centro está se movendo mais rápido que a expansão do anel principal. A Nebulosa do Anel continuará a se expandir por mais 10.000 anos, uma fase curta na vida útil da estrela. A nebulosa se tornará cada vez mais fraca até se dissipar no meio interestelar.

Nebulosa do olho de gato

Nebulosa planetária do olho de gato, vista pelo Telescópio Espacial Hubble. NASA / ESA / STScI

Quando telescópio espacial Hubble Ao retornar essa imagem da nebulosa planetária NGC 6543, também conhecida como nebulosa do olho de gato, muitas pessoas notaram que ela parecia assustadoramente com o "olho de Sauron" dos filmes O Senhor dos Anéis. Como Sauron, a Nebulosa do Olho de Gato é complexa. Os astrônomos sabem que é o último suspiro de uma estrela moribunda, semelhante ao nosso Sol, que ejetou sua atmosfera externa e inchou para se tornar um gigante vermelho. O que restou da estrela encolheu para se tornar uma anã branca, que permanece atrás iluminando as nuvens ao redor.

Esta imagem do Hubble mostra 11 anéis concêntricos de material, conchas de gás soprando para longe da estrela. Cada um é na verdade uma bolha esférica visível de frente.

A cada 1.500 anos ou mais, a Nebulosa do Olho de Gato ejetava uma massa de material, formando os anéis que se encaixam como bonecas. Os astrônomos têm várias idéias sobre o que aconteceu para causar essas "pulsações". Ciclos de atividade magnética parecidos com o ciclo das manchas solares do Sol poderiam desencadeá-los ou a ação de uma ou mais estrelas companheiras que orbitam ao redor da estrela moribunda poderia ter agitado as coisas. Algumas teorias alternativas incluem que a própria estrela está pulsando ou que o material foi ejetado suavemente, mas algo causou ondas nas nuvens de gás e poeira à medida que se afastavam.

Embora o Hubble tenha observado esse objeto fascinante várias vezes para capturar uma sequência temporal de movimento nas nuvens, serão necessárias muito mais observações antes que os astrônomos entendam completamente o que está acontecendo na nebulosa do olho de gato.

Alpha Centauri

O coração do aglomerado globular M13, visto pelo Telescópio Espacial Hubble. NASA / ESA / STScI

As estrelas viajam pelo universo em muitas configurações. O Sol se move através da Via Láctea como um solitário. O sistema estelar mais próximo, o sistema Alpha Centauri, tem três estrelas: Alpha Centauri AB (que é um par binário) e Proxima Centauri, um solitário que é a estrela mais próxima de nós. Fica a 4,1 anos-luz de distância. Outras estrelas vivem em aglomerados abertos ou associações móveis. Ainda existem outros em aglomerados globulares, coleções gigantescas de milhares de estrelas amontoadas em uma pequena região do espaço.

Isto é um telescópio espacial Hubble vista do coração do aglomerado globular M13. Fica a cerca de 25.000 anos-luz de distância e todo o aglomerado tem mais de 100.000 estrelas reunidas em uma região de 150 anos-luz de diâmetro. Os astrônomos usaram o Hubble para olhar a região central deste aglomerado para aprender mais sobre os tipos de estrelas que existem lá e como eles interagem. Nessas condições lotadas, algumas estrelas se chocam. O resultado é uma estrela "retardatária azul". Há também estrelas muito avermelhadas, que são gigantes vermelhas antigas. As estrelas azul e branco são quentes e enormes.

Os astrônomos estão particularmente interessados ​​em estudar globulares como Alpha Centauri porque contêm algumas das estrelas mais antigas do universo. Muitos se formaram muito antes da Via Láctea, e podem nos contar mais sobre a história da galáxia.

O conjunto de estrelas das Plêiades

As Plêiades, vistas pelo Telescópio Espacial Hubble. Instituto de Ciências do Telescópio Espacial

O aglomerado de estrelas das Plêiades, conhecido como "Sete Irmãs", "Mãe Mãe e seus Filhotes" ou "Os Sete Camelos", é um dos objetos mais populares para observar estrelas no céu. Os observadores podem detectar esse pequeno aglomerado aberto a olho nu ou muito facilmente através de um telescópio.

Existem mais de mil estrelas no aglomerado e a maioria é relativamente jovem (cerca de 100 milhões de anos) e muitas são várias vezes a massa do Sol. Para comparação, nosso Sol tem cerca de 4,5 bilhões de anos e é de massa média.

Os astrônomos pensam que as Plêiades se formaram em uma nuvem de gás e poeira semelhante à nebulosa de Órion. O aglomerado provavelmente existirá por mais 250 milhões de anos antes que suas estrelas se afastem à medida que viajam pela galáxia.

telescópio espacial Hubble A observação das Plêiades ajudou a resolver um mistério que manteve os cientistas adivinhando por quase uma década: a que distância está esse aglomerado? Os primeiros astrônomos a estudar o aglomerado estimaram que estavam entre 400 e 500 anos-luz de distância. Mas em 1997, o satélite Hipparcos mediu sua distância em cerca de 385 anos-luz. Outras medidas e cálculos deram distâncias diferentes, e assim os astrônomos usaram o Hubble para resolver a questão. Suas medidas mostraram que o aglomerado está muito provavelmente a cerca de 440 anos-luz de distância. Essa é uma distância importante para medir com precisão, pois pode ajudar os astrônomos a construir uma "escada de distância" usando medidas para objetos próximos.

Nebulosa do Caranguejo

A visão do Telescópio Espacial Hubble do remanescente da supernova da Nebulosa do Caranguejo. NASA / ESA / STScI

Outro favorito para observar as estrelas, a Nebulosa do Caranguejo não é visível a olho nu e requer um telescópio de boa qualidade. O que vemos nesta fotografia do Hubble são os restos de uma estrela massiva que se explodiu em uma explosão de supernova que foi vista pela primeira vez na Terra no ano de 1054 dC Algumas pessoas notaram a aparição em nossos céus - os chineses, os nativos americanos , e os japoneses, mas existem muito poucos outros registros dele.

A Nebulosa do Caranguejo fica a cerca de 6.500 anos-luz da Terra. A estrela que explodiu e a criou foi muitas vezes mais massiva que o Sol. O que resta é uma nuvem em expansão de gás e poeira e uma estrela de nêutrons, que é o núcleo extremamente denso e esmagado da estrela anterior.

As cores neste telescópio espacial Hubble A imagem da nebulosa do caranguejo indica os diferentes elementos que foram expulsos durante a explosão. O azul nos filamentos na parte externa da nebulosa representa oxigênio neutro, o verde é enxofre ionizado e o vermelho indica oxigênio ionizado duplamente.

Os filamentos de laranja são os restos esfarrapados da estrela e consistem principalmente em hidrogênio. A estrela de nêutrons que gira rapidamente incorporada no centro da nebulosa é o dínamo que alimenta o misterioso brilho azulado interior da nebulosa. A luz azul vem de elétrons girando quase à velocidade da luz em torno das linhas de campo magnético da estrela de nêutrons. Como um farol, a estrela de nêutrons ejeta raios duplos de radiação que parecem pulsar 30 vezes por segundo devido à rotação da estrela de nêutrons.

A Grande Nuvem de Magalhães

A visão de Hubble de um remanescente de supernova chamado N 63A. NASA / ESA / STScI

Às vezes, a imagem de um objeto do Hubble se parece com uma obra de arte abstrata. É o caso dessa visão de um remanescente de supernova chamado N 63A. Encontra-se na Grande Nuvem de Magalhães, que é uma galáxia vizinha da Via Láctea e fica a cerca de 160.000 anos-luz de distância.

Esse remanescente de supernova está em uma região de formação de estrelas, e a estrela que explodiu para criar essa visão celestial abstrata foi tremendamente massiva. Tais estrelas passam por seu combustível nuclear muito rapidamente e explodem como supernovas algumas dezenas ou centenas de milhões de anos após a sua formação. Este era 50 vezes a massa do Sol e, ao longo de sua curta vida, seu forte vento estelar soprou para o espaço, criando uma "bolha" no gás interestelar e na poeira ao redor da estrela.

Eventualmente, as ondas de choque em expansão e os velozes desta supernova colidirão com uma nuvem próxima de gás e poeira. Quando isso acontece, pode muito bem desencadear uma nova rodada de formação de estrelas e planetas na nuvem.

Astrônomos usaram telescópio espacial Hubble estudar esse remanescente da supernova, usando telescópios de raios X e radiotelescópios para mapear os gases em expansão e a bolha de gás ao redor do local da explosão.

Um trigêmeo de galáxias

Três galáxias estudadas pelo Telescópio Espacial Hubble. NASA / ESA / STScI

Um de Telescópio espacial Hubble'A tarefa de s é fornecer imagens e dados sobre objetos distantes no universo. Isso significa que ele enviou dados que formam a base de muitas imagens deslumbrantes de galáxias, essas grandes cidades estelares estão principalmente a grandes distâncias de nós.

Essas três galáxias, chamadas Arp 274, parecem estar parcialmente sobrepostas, embora, na realidade, possam estar a distâncias um pouco diferentes. Duas delas são galáxias espirais, e a terceira (à extrema esquerda) possui uma estrutura muito compacta, mas parece ter regiões onde as estrelas estão se formando (as áreas azul e vermelha) e o que parece ser um braço espiral vestigial.

Essas três galáxias ficam a cerca de 400 milhões de anos-luz de distância de nós em um aglomerado de galáxias chamado Cluster de Virgem, onde duas espirais estão formando novas estrelas em seus braços espirais (os nós azuis). A galáxia no meio parece ter uma barra em sua área central.

As galáxias estão espalhadas por todo o universo em aglomerados e super aglomerados, e os astrônomos descobriram os mais distantes a mais de 13,1 bilhões de anos-luz de distância. Eles aparecem para nós como teriam sido quando o universo era muito jovem.

Uma seção transversal do universo

Uma imagem muito recente tirada com o Telescópio Espacial Hubble mostrando galáxias distantes no universo. NASA / ESA / STScI

Uma das descobertas mais emocionantes de Hubble foi que o universo consiste em galáxias, tanto quanto podemos ver. A variedade de galáxias varia desde formas familiares em espiral (como a Via Láctea) até nuvens de luz com formas irregulares (como as Nuvens de Magalhães). Eles estavam dispostos em estruturas maiores, como clusters e superclusters.

A maioria das galáxias nesta imagem do Hubble fica a cerca de 5 bilhões de anos-luz de distância, mas algumas são muito mais distantes e retratam momentos em que o universo era muito mais jovem. A seção transversal do universo de Hubble também contém imagens distorcidas de galáxias no fundo muito distante.

A imagem parece distorcida devido a um processo chamado lente gravitacional, uma técnica extremamente valiosa em astronomia para estudar objetos muito distantes. Essa lente é causada pela curvatura do continuum espaço-tempo por galáxias massivas próximas à nossa linha de visão para objetos mais distantes. A luz que viaja através de uma lente gravitacional de objetos mais distantes é "dobrada", o que produz uma imagem distorcida dos objetos. Os astrônomos podem coletar informações valiosas sobre as galáxias mais distantes para aprender sobre as condições anteriores no universo.

Um dos sistemas de lentes visíveis aqui aparece como um pequeno laço no centro da imagem. Possui duas galáxias em primeiro plano que distorcem e amplificam a luz de um quasar distante. A luz deste disco brilhante da matéria, que atualmente está caindo em um buraco negro, levou nove bilhões de anos para chegar até nós - dois terços da idade do universo.

Fontes

  • Garner, Rob. "Ciência e descobertas do Hubble."NASA, NASA, 14 de setembro de 2017, www.nasa.gov/content/goddard/hubble-s-discoveries.
  • "Casa."STScI, www.stsci.edu/.
  • "HubbleSite - Fora do comum ... fora deste mundo."HubbleSite - O Telescópio - Fundamentos do Hubble - Sobre o Edwin Hubble, hubblesite.org/.