Хаббл, когда-то всего лишь мечта Спитцера и Романа, многократно изменил наше понимание Вселенной и стал одним из самых продуктивных научных инструментов всех времен. Однако не все было гладко для культового телескопа — он едва не провалился.
Предшественники Хаббла по поиску пути
На протяжении большей части истории человечества астрономия велась с Земли. Все это должно было измениться с приходом космической гонки.
В 1960-х годах НАСА запустило серию небольших телескопов для разработки технологий, необходимых для космических обсерваторий, и демонстрации преимуществ, которые предоставляют такие миссии.
Большинство из этих телескопов были не больше современных потребительских телескопов высокого класса, но они проложили путь чему-то большему.
Не столь скромное начало Хаббла
С самого начала Хаббл был призван объединить технологические разработки первой половины 20-го века. Предыдущие телескопы были сравнительно небольшими, и Хаббл, тогда называвшийся Большим космическим телескопом (LST), изначально задумывался с главным зеркалом диаметром 3 метра (около 10 футов).
Первоначально предполагалось, что стоимость составит около 200 миллионов долларов, или 1.8 миллиарда в 2025 году, что заставило Конгресс и администраторов по всему миру с подозрением отнестись к проекту. Космические телескопы такого масштаба никогда ранее не использовались, и их практичность вызывала скептицизм.
Первоначально задуманный в 1968 году, Хаббл претерпел неудачи, переделки (зеркало было уменьшено с 3 до 2.4 метров) для сокращения расходов и задержки, пока он, наконец, не был запущен 24 апреля 1990 года в 35-й миссии шаттла. Окончательная стоимость составила около 1.5 миллиарда долларов, без учета корректировок.
Проведя день на орбите для окончательной проверки систем, 380 апреля «Хаббл» был выведен с космического челнока «Дискавери» на орбиту в 25 милях от поверхности Земли.
Чего добился Хаббл?
Несмотря на первоначальные неудачи, «Хаббл» надежно работает уже более 30 лет.
Какие бы трудности ни возникли во время разработки и вскоре после запуска, они, безусловно, того стоили, поскольку полученные результаты оказались поистине революционными.
Расширяющаяся Вселенная
В 1929 году Эдвин Хаббл подтвердил, что Вселенная расширяется. Это открытие было теоретически предсказано много лет назад.
На момент запуска телескопа «Хаббл» скорость расширения (называемая постоянной Хаббла) все еще была предметом жарких споров.
Ключевая миссия космического телескопа Хаббл заключалась в определении того, насколько быстро расширяется Вселенная. Результаты ключевой миссии были опубликованы в 2001 году, и найденное ими значение, 72 километра в секунду на мегапарсек, очень близко к современному значению.
Хаббл и сегодня вносит свой вклад в эту область. Одной из больших загадок современной космологии является напряжение Хаббла, где различные способы измерения расширения Вселенной измеряли разные скорости расширения. Как бы ни была решена эта загадка, данные Хаббла, несомненно, внесут свой вклад.
Сверхмассивные черные дыры существуют в центрах галактик
Как и во многих других областях физики и астрономии, ученые давно подозревали, что сверхмассивные черные дыры существуют и что они обычно располагаются в центрах галактик, но прямых наблюдательных доказательств этому не было.
Все изменилось в 1994 году, когда Хаббл сделал снимок перегретого газа, вращающегося вокруг сверхмассивной черной области в центре галактики M87 со скоростью более миллиона миль в час.
Сверхмассивная черная дыра в центре M87 позднее была напрямую сфотографирована с помощью телескопа Event Horizon в 2019 году.
Первое измерение атмосферы экзопланеты
Когда планета проходит между своей звездой и Землей, наблюдается небольшое падение яркости звезды. Этот «транзитный» подход может быть использован для идентификации экзопланет, но при правильных обстоятельствах его можно также использовать для изучения атмосферы планеты.
Когда свет от родительской звезды проходит мимо планеты, часть его фактически проходит через атмосферу планеты. Различные элементы поглощают разные частоты света, и когда этот свет достигает наблюдателей на Земле, часть его отсутствует. Они отображаются в виде черных полос на спектрографе. Изучая эти полосы поглощения, вы можете определить, какие элементы и химикаты находятся в атмосфере.
Именно это и сделал Хаббл, когда измерил полосы поглощения у HD 209458b, планеты, похожей на Юпитер, находящейся примерно в 150 световых годах от нас, а также измерил содержание натрия в атмосфере.
Млечный Путь и Андромеда столкнутся
Физики и астрономы задавались вопросом о судьбе Андромеды и Млечного Пути с момента их открытия более 100 лет назад.
В 2012 году данные «Хаббла» предоставили ученым ключевые идеи, которые позволили окончательно определить, что Млечный Путь и Андромеда столкнутся примерно через 4 миллиарда лет и в конечном итоге объединятся в единую массивную галактику примерно через 7 миллиардов лет.
Существуют даже симуляции, которые моделируют, что произойдет с нашей галактикой, когда они столкнутся. Не волнуйтесь — наша солнечная система не пострадает, и вся жизнь на Земле к тому времени в любом случае вымрет.
И это лишь некоторые из десятков крупных открытий, к которым привел Хаббл. По данным НАСА, Хаббл напрямую привел к более чем 21,000 1.5 научных публикаций, и эти статьи собрали более XNUMX миллиона общих ссылок.
Дни Хаббла тоже не сочтены. Ожидается, что телескоп проработает до середины 2030-х годов, если нам повезет.
