Μία εικόνα 265.000 γαλαξίες

Εικόνες 16 ετών από το διαστημικό τηλεσκόπιο Hubble συγκεντρώνονται σε αυτή την εικόνα η οποία περιέχει 265.000 γαλαξίες.

Ακόμη και μετά από σχεδόν τρεις δεκαετίες πιστής υπηρεσίας στην επιστήμη, το διαστημικό τηλεσκόπιο Hubble συνεχίζει να λειτουργεί και να μας δίνει εκπληκτικές εικόνες του Σύμπαντος . Ως ένα από τα Μεγάλα Αστεροσκοπεία της NASA, οι παρατηρήσεις του σε μακρινούς γαλαξίες, σε εξωπλανήτες, ακόμα και στην ίδια τη διαστολή του Σύμπαντος είχαν επαναστατικό αντίκτυπο στην αστρονομία, την αστροφυσική και την κοσμολογία.

Η τελευταία συμβολή του ΔΤ Hubble έρχεται με τη μορφή μιας ψηφιδωτής εικόνας βαθέος ουρανού, η οποία δημιουργήθηκε χρησιμοποιώντας μια σειρά από παρατηρήσεις 16 ετών. Γνωστό ως "Πεδίο κληροδοτήματος του ΔΤ Hubble (Hubble Legacy Field)", το ψηφιδωτό αυτό περιγράφεται ως το μεγαλύτερο και πληρέστερο "βιβλίο ιστορίας" των γαλαξιών. Συνολικά περιέχει περίπου 265.000 γαλαξίες οι οποίοι χρονολογούνται μόλις 500 εκατομμύρια χρόνια μετά τη Μεγάλη Έκρηξη.

Χρειάστηκαν περίπου 7.500 ατομικές φωτογραφικές εκθέσεις για τη δημιουργία του Πεδίου κληροδοτήματος του ΔΤ Hubble, παρέχοντας ένα ευρύ πορτρέτο του μακρινού Σύμπαντος το οποίο μας πηγαίνει πίσω στο χρόνο στις πρώτες στιγμές που το Σύμπαν άρχισε να γίνεται ορατό. Με αυτόν τον τρόπο, η εικόνα αυτή δείχνει πως οι γαλαξίες έχουν αλλάξει με την πάροδο του χρόνου, πως εξελίχτηκαν και μεγάλωσαν σε μέγεθος μέσω συγχωνεύσεων, για να γίνουν οι γιγαντιαίοι γαλαξίες που βλέπουμε στο σημερινό Σύμπαν. Αυτό σημαίνει ουσιαστικά ότι 13,3 δισεκατομμύρια χρόνια κοσμικής εξέλιξης έχουν καταγραφεί σε αυτή τη μία και μοναδική εικόνα.

Η φιλόδοξη αυτή προσπάθεια περιλαμβάνει το συλλογικό έργο 31 προγραμμάτων του ΔΤ Hubble από διάφορες ομάδες αστρονόμων. Επίσης, ενσωμάτωσε τις παρατηρήσεις που έλαβαν αρκετές έρευνες στο βαθύ πεδίου του ΔΤ Hubble (Hubble Deep Field). Αυτές περιλαμβάνουν το Βαθύ πεδίο του ΔΤ (Hubble Deep Field) το 1995, το Great Observatories Origins Deep Survey (GOODS) του 2003, το Hubble Ultra Deep Field του 2004 και το Extreme Deep Field (XDF) του 2012, το οποίο είναι η πιο βαθιά άποψη του Σύμπαντος που έχουμε  μέχρι σήμερα .

Ο Garth Illingworth, ομότιμος καθηγητής στο Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνια στη Σάντα Κρουζ (UCSC) και επικεφαλής της ομάδας που συνέταξε την εικόνα, δήλωσε σε πρόσφατο δελτίο τύπου της NASA: 

"Τώρα που έχουμε ευρύτερους ορίζοντες από ότι σε προηγούμενες έρευνες, συλλέγουμε πολλούς πιο μακρινούς γαλαξίες στο μεγαλύτερο αυτό σύνολο δεδομένων που παράχθηκε ποτέ. Καμία εικόνα δεν θα την ξεπεράσει μέχρι να εκτοξευτούν τα μελλοντικά διαστημικά τηλεσκόπια όπως το ΔΤ James Webb."

Εκτός από την εμφάνιση γαλαξιών στο ορατό φως, η περιοχή μήκους κύματος εκτείνεται από το υπεριώδες έως το εγγύς υπέρυθρο τμήμα του φάσματος. Αυτό είναι κλειδί για τη σύγχρονη Αστρονομία και Κοσμολογία, καθόσον επιτρέπει να καταστούν εμφανή τα βασικά χαρακτηριστικά του σχηματισμού των γαλαξιών. Ένα καλό παράδειγμα είναι η κοσμική σκόνη και το αέριο, τα οποία δεν είναι πάντοτε ορατά αν δεν φωτιστούν από κοντινά αστέρια.

"Τέτοιες εξαιρετικές μετρήσεις υψηλής ανάλυσης των πολυάριθμων γαλαξιών σε αυτόν τον κατάλογο επιτρέπουν ένα ευρύ φάσμα εξωγαλαξιακής μελέτης", δήλωσε στο Storrs η ερευνητής της καταλόγου Katherine Whitaker του Πανεπιστημίου του Κονέκτικατ. "Συχνά, τέτοιου είδους έρευνες έχουν δώσει απρόβλεπτες ανακαλύψεις, οι οποίες είχαν τον μεγαλύτερο αντίκτυπο στην κατανόησή μας για την εξέλιξη των γαλαξιών".

Περίπου έναν αιώνα πριν, ο Edwin Hubble (από τον οποίο πήρε την ονομασία του το ΔΤ Hubble ή HST) περιέγραψε τους γαλαξίες ως "δείκτες του διαστήματος". Εκείνη την εποχή παρατηρούσε μακρινούς γαλαξίες και σημείωνε πως το φως που προέρχεται από την πλειοψηφία τους μετατοπιζόταν προς το ερυθρό άκρο του φάσματος - γνωστός και ως. "Μετατόπιση προς το Ερυθρό" (Redshifted), πράγμα που αποτελεί ένδειξη ότι τα αστρονομικά αντικείμενα απομακρύνονται από εμάς.

Αυτές οι παρατηρήσεις επιβεβαίωσαν την πρόβλεψη της Γενικής Θεωρίας της Σχετικότητας του Αϊνστάιν - ότι δηλαδή το Σύμπαν ήταν είτε σε κατάσταση διαστολής είτε σε κατάσταση συρρίκνωσης. Μεταγενέστερες έρευνες χρησιμοποίησαν τους γαλαξίες για να μετρήσουν την ταχύτητα της κοσμικής διαστολής (γνωστή και ως σταθερά του Hubble), η οποία έχει δώσει ενδείξεις για την υποκείμενη φυσική του Σύμπαντος, πότε δηλαδή προέκυψαν τα χημικά στοιχεία, και πώς τελικά δημιουργήθηκε το Ηλιακό μας σύστημα, και τελικά η ζωή όπως την ξέρουμε.

Αυτή η εξαιρετικά ευρεία εικόνα είναι ιδιαίτερα χρήσιμη από την άποψη αυτή, καθώς περιέχει περίπου 30 φορές περισσότερους γαλαξίες από τα προηγούμενα βαθέα πεδία. Το Πεδίο Κληροδοτήματος (Legacy Field) έχει επίσης αποκαλύψει πολλά ασυνήθιστα αντικείμενα, πολλά από τα οποία είναι τα απομεινάρια συγκρούσεων και συγχωνεύσεων που έλαβαν χώρα κατά τη διάρκεια του πρώιμου Σύμπαντος - αυτά που αποκαλούνται ως γαλαξιακά απομεινάρια καταστροφών (galactic “train wrecks") .

Όπως μπορείτε να φανταστείτε, η "συναρμολόγηση" της εικόνας αυτής δεν ήταν εύκολη υπόθεση. Ο Dan Magee, από το Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνιας, Santa Cruz, και επικεφαλής της ομάδας επεξεργασίας δεδομένων της ομάδας, εξηγεί:

"Στόχος μας ήταν να συγκεντρώσουμε όλα αυτά τα 16 χρόνια φωτογραφικής έκθεσης σε μια εικόνα-κληροδότημα. Προηγούμενα, οι περισσότερες από αυτές τις εκθέσεις δεν είχαν συγκεντρωθεί με συνεπή τρόπο ώστε να μπορούν να χρησιμοποιηθούν από οποιονδήποτε ερευνητή. Οι αστρονόμοι μπορούν να επιλέξουν τα δεδομένα στο Πεδίο Κληροδοτήματος που θέλουν, και να εργαστούν μαζί τους αμέσως, σε αντίθεση με την ανάγκη εκτέλεσης μιας τεράστιας μείωσης στη ποσότητα  των δεδομένων πριν από τη διεξαγωγή μιας επιστημονικής ανάλυσης'.

Παρόλο που είναι η πιο λεπτομερής και εκτεταμένη εικόνα των γαλαξιών που έχει ληφθεί ποτέ, η νέα αυτή εικόνα είναι απλώς η πρώτη σε μια σειρά από εικόνες του Πεδίου κληροδοτήματος του ΔΤ Hubble (Hubble Legacy Field). Η ομάδα αυτή τη στιγμή εργάζεται σε μια άλλη σειρά εικόνων, η οποία συνολικά δομείται με πάνω από 5.200 εκθέσεις του ΔΤ Hubble, από μια άλλη περιοχή του ουρανού. Κοιτάζοντας μπροστά, οι αστρονόμοι ελπίζουν να διευρύνουν το πολυκυματικό φάσμα των εικόνων του κληροδοτήματος για να συμπεριλάβουν ακόμη περισσότερα δεδομένα για τους γαλαξίες.

Αυτό θα περιλαμβάνει μακρές παρατηρήσεις κυματομορφής υπερύθρων (IR) και υψηλής ενέργειας ακτίνων Χ από δύο άλλα μεγάλα παρατηρητήρια της NASA - το διαστημικό τηλεσκόπιο Spitzer και το διαστημικό τηλεσκόπιο ακτίνων Χ Chandra. Ως μέλος της ομάδας, ο Rychard Bouwens, του Πανεπιστημίου Leiden στην Ολλανδία, δήλωσε σε δελτίο τύπου του Ευρωπαϊκού Οργανισμού Διαστήματος:

"Μια συναρπαστική πτυχή αυτών των νέων εικόνων είναι ο μεγάλος αριθμός ευαίσθητων διαύλων χρώματος που είναι τώρα διαθέσιμοι για προβολή μακρινών γαλαξιών, ειδικά στο υπεριώδες τμήμα του φάσματος. Με εικόνες σε τόσες πολλές συχνότητες, μπορούμε να αναλύσουμε το φως από τους γαλαξίες μέσα από τις συνολικό φως παλαιών και νεαρών αστεριών, καθώς και ενεργούς γαλαξιακούς πυρήνες".

Εν τω μεταξύ, καμία εικόνα του Σύμπαντος δεν αναμένεται να ξεπεράσει τις εικόνες του Κληροδοτήματος του ΔΤ Hubble (Hubble Legacy Field) μέχρι να εκτοξευτούν τα διαστημικά τηλεσκόπια επόμενης γενιάς. Αυτά περιλαμβάνουν το διαστημικό τηλεσκόπιο James Webb (JWST) και το διαστημικό τηλεσκόπιο υπερύθρων μεγάλου πεδίου (Wide-Field Infrared Space Telescope - WFIRST), τα οποία διαθέτουν όργανα που προσφέρουν βελτιωμένη ανάλυση και ευαισθησία από το ΔΤ Hubble, επιτρέποντας έτσι πιο εμπεριστατωμένες έρευνες.

Εικόνα του Πεδίου Κληροδοτήματος του ΔΤ Hubble (Hubble Legacy Field). Πίστωση: NASA / ESA / G. Illingworth και D. Magee (UCSC), Κ. Whitaker (Πανεπιστήμιο του Κονέκτικατ), R. Bouwens (Πανεπιστήμιο Leiden), P. Oesch (Πανεπιστήμιο της Γενεύης) / ομάδα Hubble Legacy Field

Ο τεράστιος αριθμός των γαλαξιών στην εικόνα του Πεδίου Κληροδοτήματος (Legacy Field) είναι επίσης πρωταρχικοί στόχοι για τα μελλοντικά τηλεσκόπια. Ο Illingworth δήλωσε σε ένα δελτίο τύπου στον ιστότοπο HubbleSite:

"Έχουμε διαμορφώσει το ψηφιδωτό αυτό ως εργαλείο το οποίο θα χρησιμοποιηθεί από εμάς και από άλλους αστρονόμους. Η προσδοκία είναι ότι αυτή η έρευνα θα οδηγήσει σε μια ακόμα πιο συνεκτική, πιο λεπτομερή, και καλύτερη κατανόηση της εξέλιξης του Σύμπαντος τα επόμενα χρόνια ... Αυτό θα θέσει πραγματικά το στάδιο για το σχεδιαζόμενο Διαστημικό Τηλεσκόπιο Υπερύθρων Ευρέως Πεδίου  (Wide-Field Infrared Survey Telescope - WFIRST) της NASA. Το Πεδίο Κληροδοτήματος είναι ένας ιχνηλάτης για το WFIRST, το οποίο θα συλλάβει μια εικόνα 100 φορές μεγαλύτερη από μια τυπική φωτογραφία του ΔΤ Hubble. Σε μόλις τρεις εβδομάδες παρατηρήσεων  από το WFIRST, οι αστρονόμοι θα είναι σε θέση να συγκεντρώσουν ένα πεδίο που είναι πολύ πιο βαθύ και περισσότερο από το διπλάσιο από το Πεδίο Κληροδοτήματος του ΔΤ Hubble (Field Legacy Hubble). "

Επιπλέον, οι δυνατότητες απεικόνισης του ΔΤ JWST στη ζώνη IR (οι οποίες είναι πέρα από τα όρια του Hubble ή του Spitzer) θα επιτρέψουν στους αστρονόμους να εξερευνήσουν πολύ πιο βαθιά την εικόνα του Πεδίου Κληροδοτήματος για να αποκαλύψουν περισσότερα σχετικά με το πώς αναπτύχθηκαν οι "νηπιακοί γαλαξίες". Η εικόνα (μαζί με τις μεμονωμένες φωτογραφικές  εκθέσεις που έγιναν για τη δημιουργία της) είναι διαθέσιμη μέσω του Αρχείου Mikulski για τα διαστημικά τηλεσκόπια (MAST).

 ……………….*………………..

Ενημερωθείτε για θέματα Αστρονομίας και Επιστήμης στις ομάδες μας στο Facebook:

. Άρατος- Παρατηρησιακή Αστρονομία Σαλαμίνας

. Αστρονομία και Επιστήμη

. Αστροβραδιές Σαλαμίνας

Και στο blog: Αστρονομία και Επιστήμη

Πηγή

https://www.universetoday.com/142127/16-years-of-hubble-images-come-together-in-this-one-picture-containing-265000-galaxies/

Πηγές υπάρχουν επίσης και στις παραπομπές του κειμένου (οι λέξεις με τα μπλε ή κόκκινα γράμματα)

Απόδοση στα Ελληνικά : Δημήτρης Γκίκας.

 Για διορθώσεις μετάφρασης ως προς το πρότυπο κείμενο, απορίες, ή συμπληρώματα, γράψτε μας: gikasd63@hotmail.com  η αφήστε μήνυμα inbox στη Σελίδα:

 https:/www.facebook.com/groups/174408446026959/

 Επίσης εάν θέλετε να δημοσιευτεί στο μπλόγκ μας κάποια δική σας εργασία, άρθρο, ή paper σχετικά με την επιστήμη, αποστείλατε τα άρθρα αυτά συνοδευόμενα απαραίτητα από τη σχετική βιβλιογραφία, και την σχετική έντυπη άδεια σας για δημοσίευση στο μπλόγκ μας, στη διεύθυνση: gikasd63@hotmail.com . Η δημοσίευση είναι εντελώς δωρεάν.

Εάν, κατά την άποψή σας, υπάρχουν επιστημονικά λάθη στο πρότυπο κείμενο η ομάδα μας δεν μπορεί να παρέμβει και να το αλλάξει χωρίς την συναίνεση του αρθρογράφου. Για οποιαδήποτε τέτοια αλλαγή επικοινωνήστε με την πηγή του άρθρου.

 Το κείμενο υπόκειται σε επικαιροποίηση αν υπάρξουν έγκυρες διορθώσεις ή νέα στοιχεία που αφορούν το θέμα του άρθρου. 

Για την ομάδα : @Aratosastronomy