Телескоп «Хаббл»: вглядываясь в пустоту

"Если долго всматриваться в бездну, то бездна начинает всматриваться в тебя", - Фридрих Ницше. В период с 18 по 28 декабря 1995 года космический телескоп Хаббл наблюдал за крошечной точкой в ​​небе. Она находилась в созвездии Большой Медведицы. И там, в этой точке, ничего не было! Этот участок неба был практически пуст! Звёзды там почти отсутствовали. Как и не было в нём ещё чего-либо более интересного. И всё же лучший телескоп того времени был направлен именно в эту точку. И он снимал пустой, казалось бы, космос в общей сложности 100 часов!

Зачем смотреть в пустоту?

Идея подобной работы принадлежала американскому астроному Роберту Уильямсу. И это была идея, которая нашла понимание не у всех его коллег. Потому что обычно никто не может просто наблюдать Вселенную с помощью космического телескопа Хаббл (или любого другого большого телескопа) по своей прихоти.

Сначала нужно подать специальную заявку. И потом внятно объяснить, почему Вы хотите провести наблюдение. И какие результаты Вы надеетесь получить. Заявка будет рассмотрена группой экспертов. Поскольку заявок всегда больше, чем предоставляемого времени наблюдения, шанс, что Вам откажут, весьма велик. Но даже если Вам повезёт, то можно будет использовать телескоп лишь в течение нескольких часов.

100 часов просто смотреть в никуда, чтобы увидеть, что ничего происходит, — это был именно тот проект, у которого не было шансов на одобрение. Но не в случаем с Робертом Уильямсом. Потому что ему вовсе не нужно было подавать заявку. Поскольку в то время он являлся директором Научного института космического телескопа. Именно это учреждение управляло космическим телескопом Хаббл. Как директор, Уильямс имел право на 10 процентов времени наблюдений Хаббла. И мог распоряжаться им так, как ему вздумается.

И Уильямс захотел посмотреть на пустое пространство в небе.

Конечно, он планировал свою работу заранее. И на самом деле она вовсе не была бессмысленной.


Изучение эволюции галактик

Дело в том, что Уильямс интересовался эволюцией галактик. А астрономия хороша тем, что позволяет иногда заглянуть в прошлое. Ведь чем дальше объект, тем больше времени требуется свету, чтобы добраться до нас. И по этой причине тем старше изображение, которое мы видим.

Однако не всегда легко заглянуть далеко в космос. Звезды Млечного Пути, нашей галактики, затмевают собой гораздо более далёкие объекты. Пыль и газ также затмевают наш обзор. И именно поэтому Уильямс искал область на небе, где абсолютно ничего нет. Ни пыли, ни газовых облаков, ни звёзд.

Задумка была такова: если достаточно долго собирать свет с помощью действительно хорошего телескопа, то можно увидеть самые далёкие галактики!

Поиск подходящей области космоса для проведения этой работы занял некоторое время. Мало того, что она должна была быть как можно более пустой, но и должна была постоянно находиться в поле зрения Хаббла, чтобы он мог наблюдать её действительно долгое время.

В конце концов астрономы сошлись на том, что лучшим местом для наблюдения является участок неба в созвездии Большой Медведицы, который находится немного выше ручки Большого Ковша. Эта область была крошечной. Её размер был сравним с размером теннисного мячика, как его видит человеческий глаз с расстояния в 100 метров.

Потрясающие снимки

В течение десяти дней декабря 1995 года Хаббл сделал 342 отдельных фотографии выбранной области космоса. Затем все эти снимки собрали в одно изображение. И таким образом весь собранный свет был объединён в одной картинке.

Готовое изображение произвело на астрономов неизгладимое впечатление. Ничего общего с «пустым местом» на нём не было и в помине! Вся картина была полна точек света. Но это были не звезды! В крошечном, казалось бы, пустом уголке Вселенной Уильямс обнаружил более 3000 галактик!


Некоторые из них находились близко. Некоторые – очень далеко от нас. И это был прекрасный способ узнать многое об эволюции галактик.

Более далёкие галактики образовались вскоре после Большого взрыва. И их структура и цвет позволили астрономам определить, сколько звёзд образовалось в них в те далёкие времена. Молодые звезды светят иначе, чем старые, и сравнение с соседними, более старыми галактиками показало, что скорость звёздообразования во Вселенной к настоящему моменту уже прошла свой пик. Оказалось, что большинство звёзд в галактиках сформировалось через 8–10 миллиардов лет после Большого взрыва. И с тех пор скорость образования звёзд постепенно уменьшается.

Космологи были поражены богатством данных, содержащихся в уникальном полученном изображении. На сегодняшний день о нем написано свыше 500 специализированных статей. Уникальная комбинированная фотография является одним из важнейших источников информации о развитии Вселенной и галактик.

«Глубокое поле Хаббла», как официально называется изображение, является одним из величайших достижений легендарного космического телескопа.

Хотим ещё!

И через несколько лет работа была повторена. На этот раз была выбрана локация на Южном небе, максимально удалённая от местоположения первоначального «Глубокого поля Хаббла». Эту работу назвали «Глубокое поле Хаббла – Юг». Полученное изображение было очень похоже на составленное в ходе первой работы. Галактики показали такое же поведение и эволюцию.

Эта работа подтвердила так называемый космологический принцип. Он гласит, что Вселенная в любых направлениях выглядит в целом одинаково. В ней нет особых мест. Независимо от того, куда именно Вы посмотрите.

В период с сентября 2003 г. по январь 2004 г. эксперимент был повторен ещё раз. Чуть западнее созвездия Орион космический телескоп Хаббл снова наблюдал крошечный участок пустого неба. На этот раз комбинированное время экспозиции составило 11,3 дня. После чего было объединено в одном изображении 800 отдельных экспозиций. На финальной картинке — «Сверхглубоком поле Хаббла» — было запечатлено более 10 000 галактик! Свету от самых далёких галактик, найденных на изображение, потребовалось более 13 миллиардов лет, чтобы дойти до нас! Это делает их одними из самых молодых увиденных нами объектов, сформировавшихся сразу после Большого взрыва!


Смотри в пустоту

«Сверхглубокое поле Хаббла» также подтвердило наблюдение, сделанное с помощью первого «Глубокого поля»: чем дальше смотреть назад во времени, тем больше неправильных галактик можно увидеть. Кроме того, галактики тем меньше, чем они дальше, т.е. чем моложе. По-видимому, первые галактики во Вселенной были сравнительно небольшими скоплениями звёзд, ещё не имевшими ярко выраженной спиральной формы, как у более поздних галактик, таких как наш Млечный Путь.

Что же. Иногда действительно стоит долго смотреть в пустоту...Источник: "Живой космос"