Galassie

L'eredità di Hubble: un'immagine, un quarto di MILIONE di galassie

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Nel corso degli anni, il telescopio spaziale Hubble ci ha stupito più e più volte. Ci ha mostrato pianeti, lune, ammassi stellari, nebulose, galassie... così tante immagini spettacolari, meravigliose e scientificamente ricche che gli astronomi le indagheranno per decenni a venire.

Di tutti i tipi di osservazioni fatte, una delle più profonde è anche una delle più sottili. Si basa su un'idea semplice: cosa succede se puntiamo questo potente osservatorio in un piccolo punto nello spazio, un luogo che sembra relativamente vuoto, e lasciamo che accumuli luce per ore, giorni, settimane? Cosa vedremo?

L'immagine creata da questa idea è stata il campo profondo di Hubble , uno scatto iconico che conteneva migliaia di galassie. È stato seguito con il campo ultraprofondo di Hubble , che ha richiesto un'esposizione più lunga e ha sondato più profondamente l'Universo. Che è stato seguito a sua volta da il campo profondo di Hubble eXtreme , un'osservazione che ammonta a oltre un milione di secondi.



Quindi come segui questo? Ebbene, tutte queste immagini sono di un'area relativamente piccola del cielo; potresti facilmente bloccarli con la punta di una matita tenuta a distanza di un braccio. L'ovvio passo successivo è ampliare la visuale e mappare una sezione più ampia del cielo. molto, molto sezione più ampia.

E questo, amici miei, è il motivo per cui ora abbiamo questo : L'incredibile Hubble Legacy Field , che è, semplicemente, sbalorditivo.

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L'Hubble Legacy Field, un'immagine profonda del cielo composta da oltre 7.500 osservazioni.Ingrandire

L'Hubble Legacy Field, un'immagine profonda del cielo composta da oltre 7.500 osservazioni. Credito: NASA, ESA, G. Illingworth e D. Magee (Università della California, Santa Cruz), K. Whitaker (Università del Connecticut), R. Bouwens (Università di Leiden), P. Oesch (Università di Ginevra) e Hubble Legacy Squadra di campo.

Voi. ANNO.

È riempito con le galassie! La stragrande maggioranza degli oggetti che vedete qui sono galassie; solo una manciata sono stelle nella nostra galassia*. Per preparare la scena: siamo dentro la Via Lattea , che è pieno di stelle. Possiamo vedere oltre quelli nello spazio intergalattico, come essere all'interno di una casa e guardare fuori dalla finestra le case oltre. In tal caso, le stelle nell'immagine sono come granelli di polvere sulla finestra; puoi vedere cose molto, molto oltre.

Le galassie in questa immagine sono davvero molto lontane. Immagino che la maggior parte sia lontana almeno un miliardo di anni luce, e alcuni sono all'altezza 13,3 miliardi di anni luce distanti: Così lontani che li vediamo come non erano molto tempo dopo che le prime stelle si formarono in loro dopo il big Bang !

Letteralmente, la loro luce aveva viaggiato per oltre 13 miliardi di anni, il 96% dell'età dell'Universo, prima di terminare il loro viaggio allo specchio di Hubble.

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Dettaglio dell'Hubble Deep Field mostrato quasi alla massima risoluzione.Ingrandire

Dettaglio dell'Hubble Deep Field mostrato quasi alla massima risoluzione. Credito: NASA, ESA, G. Illingworth e D. Magee (Università della California, Santa Cruz), K. Whitaker (Università del Connecticut), R. Bouwens (Università di Leiden), P. Oesch (Università di Ginevra) e Hubble Legacy Squadra di campo.

Intendiamoci, alcune di quelle galassie più piccole e puntiformi potrebbero effettivamente essere più vicine a noi e fisicamente piccole, oppure potrebbero essere mostri visti da tutto l'Universo. È difficile distinguerlo dal solo guardare l'immagine. Ci sono modi per discernere i due; ad esempio l'esame dei colori delle galassie può rivelare se sono piccole e vicine o grandi e lontane. Prendendo gli spettri (scomponendo la loro luce in migliaia di singoli colori) può anche rivelare direttamente la loro distanza. Gli astronomi faranno proprio questo alle galassie viste qui, in modo che possano essere studiate meglio.

L'immagine visualizzata qui è larga solo 2.000 pixel, ho dovuto ridurre l'enorme immagine originale di 20.791 x 19.201 pixel di un fattore dieci per adattarla qui - inoltre caricare un'immagine da 118 megabyte avrebbe abbattuto l'ira dei miei editori! Ma puoi scaricarlo direttamente tu stesso se vuoi.

Per inciso, anche questo non è tutto. È stato ritagliato un po' per renderlo quadrato. Quindi quanto del cielo copre? Questo molto:

L'impronta dell'Hubble Legacy Field nel cielo rispetto alla luna piena.Ingrandire

L'impronta dell'Hubble Legacy Field nel cielo rispetto alla luna piena. Credito: Hubble Legacy Field Image: NASA, ESA e G. Illingworth e D. Magee (Università della California, Santa Cruz); Immagine della luna: NASA, Goddard Space Flight Center e Arizona State University

qual è la stella più lontana?

Sì, l'intera immagine è di circa mezzo grado di lato, grande circa quanto la luna piena nel cielo. Puoi ancora bloccarlo con la punta di un dito teso, ma è comunque un enorme passo avanti rispetto ai vecchi campi profondi.

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Stavo per scrivere tutto sui fatti di questa immagine, ma penso che sia più facile darti i punti elenco:

  • L'immagine rappresenta 31 diversi progetti di osservazione su Hubble che abbracciano 16 anni.
  • Per realizzarlo sono state raccolte oltre 7.500 osservazioni separate. Qui vengono mostrati solo due colori (rosso e vicino infrarosso); le osservazioni effettive coprono più filtri dall'ultravioletto all'infrarosso.
  • Il tempo di esposizione totale è superiore a 250 giorni : oltre 21 milioni di secondi. Sono 2/3 di un anno!
  • Ci sono oltre 265.000 galassie nell'immagine completa; circa 200.000 sono nella versione ritagliata.
  • Questo è 20 volte il numero di galassie nel campo ultraprofondo più profondo ma più piccolo.
  • Un'analoga serie di osservazioni è stata fatta su un'altra parte del cielo; quello su cui si sta lavorando ora e sarà composto da circa 5.200 immagini.

Il campo Legacy contiene sia l'Ultra e l'Extreme Deep Fields, oltre a un'indagine molto più ampia chiamata i Grandi Osservatori Origini Deep Survey (MERCI), un'area osservata da diversi telescopi spaziali: Spitzer, Hubble, Chandra, Herschel e XMM-Newton. L'uso di più osservatori ci dice molto di più su cosa sta succedendo in queste galassie, dal momento che diversi processi generano diversi tipi di luce .

L'Hubble Legacy Field contiene le osservazioni di precedenti rilievi, tra cui Hubble Ultra e Extreme Deep Fields, e del Great Observatories Origins Deep Survey.Ingrandire

L'Hubble Legacy Field contiene le osservazioni di precedenti rilievi, tra cui Hubble Ultra e Extreme Deep Fields, e del Great Observatories Origins Deep Survey. Credito: NASA, ESA, G. Illingworth e D. Magee (Università della California, Santa Cruz), K. Whitaker (Università del Connecticut), R. Bouwens (Università di Leiden), P. Oesch (Università di Ginevra) e Hubble Legacy Squadra sul campo

Ricordo negli anni '90, quando Hubble (e io) eravamo giovani, pensando a cosa poteva fare l'osservatorio. Non mi era mai venuto in mente di usarlo per prendere migliaia di immagini e metterle insieme a mosaico, per il semplice motivo che così tante persone volevano fare così tanta scienza specifica con Hubble che l'idea di usare giorni o settimane del suo tempo solo per vedere quanto in profondità poteva andare era davvero ridicolo. Gli astronomi si ribellerebbero! Ma poi un paio di settimane sono state effettivamente dedicate al Deep Field e, beh, gli scettici come me sono diventati sostenitori.

Ed eccoci qui, dopo tutti questi anni, a vedere immagini incredibili come questa non solo una volta ma molte volte. Abbiamo imparato molto sull'Universo da queste immagini e dalle altre osservazioni che le supportano.

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Ho letto parecchi articoli su quella scienza, ed è affascinante. Ma ancora... devo chiedermi, come faccio sempre, se l'impatto maggiore di queste immagini sia molto più generale.

Guarda in cielo e vedrai migliaia di stelle, uno spazio nero tra di loro. Ma questa è un'illusione, un effetto dei nostri piccoli occhi che catturano brevi scorci di esposizione.

Non ci sono spazi vuoti nel cielo . Almeno non sulla scala che i tuoi occhi possono vedere; ogni singolo punto del cielo è coperto da qualche galassia, vicina o lontana. Ci sono due trilioni galassie nell'Universo osservabile, e anche per quanto profonde siano le immagini di Hubble, ce ne sono ancora altre da vedere.

L'Universo è vasto e profondo, ma forse la cosa più sorprendente è che è conoscibile. Queste immagini sono ancora tra i primi passi per conoscerla.


* Le stelle possono generalmente essere distinte dalle galassie a causa di picchi di diffrazione , le linee che sembrano passare attraverso le stelle. Questi sono causati dalle alette di metallo che tengono in posizione lo specchio secondario di Hubble; la luce diffratto passando molto leggermente quelle pale, creando le punte. Di solito sono quattro, come i mirini, ma questa immagine è fatta di molte osservazioni, alcune delle quali ruotate rispetto ad altre. Quando vengono sommati, si ottengono più set di picchi di diffrazione. Vale la pena notare che alcune galassie sono così lontane da apparire come punti, o hanno centri così luminosi da generare anche picchi di diffrazione, quindi non è un modo infallibile al 100% per distinguere le stelle dalle galassie.



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