Čak i nakon gotovo tri desetljeća vjerne službe, svemirski teleskop Hubble nastavlja raditi i pružati zadivljujuće slike kozmosa. Kao jedan od NASA-ovih velikih opservatorija, njegova promatranja udaljenih galaksija, egzoplaneta i širenja svemira imala su revolucionarni utjecaj na astronomiju, astrofiziku i kozmologiju.
Najnoviji Hubbleov doprinos dolazi u obliku mozaika dubokog neba koji je konstruiran pomoću promatranja vrijednih 16 godina. Poznat kao "Hubble Legacy Field", ovaj mozaik opisuje se kao najveća i sveobuhvatnija "knjiga povijesti" galaksija. Sve u svemu, sadrži otprilike 265.000 galaksija koje datiraju tek u 500 milijuna godina nakon Velikog praska.
Gotovo 7.500 pojedinačnih eksponata ušlo je u stvaranje naslijeđenog Hubble polja, pružajući široki portret dalekog svemira koji seže u najstarija vidljiva vremena. Pri tome, slika pokazuje kako su se galaksije vremenom mijenjale, rastući spajanjem u ogromne galaksije koje vidimo u svemirskom časopisu. To zapravo znači da je na ovoj slici 13,3 milijarde godina kozmičke evolucije.
To ambiciozno nastojanje obuhvaća zajednički rad 31 Hubble programa različitih timova astronoma. Uključio je i opažanja uzeta iz nekoliko Hubbleovih dubinskih istraživanja. Tu se ubrajaju Hubble Deep Field iz 1995. godine, Great Observatories Origins Deep Survey (GOODS) iz 2003. godine, Hubble Ultra Deep Field iz 2004. godine i eXtreme Deep Field (XDF) iz 2012. godine, što je do tada najdublji pogled Svemira. ,
Kao Garth Illingworth, profesor emeritus na UCSC i voditelj tima koji je okupio domjenak
"Sada kada smo prošli šire nego ranije, snimamo mnogo udaljenijih galaksija u najvećem takvom skupu podataka ikad proizvedenom. Nijedna slika neće nadmašiti ovu dok se ne pokrenu budući svemirski teleskopi poput Jamesa Webba. "
Uz prikazivanje galaksija u vidljivoj svjetlosti, raspon valne duljine proteže se od ultraljubičastog do gotovo infracrvenog dijela spektra. To je ključno u modernoj astronomiji i kosmologiji, jer omogućava očitovanje ključnih obilježja galaksije. Dobar primjer je
"Ovako izvrsna mjerenja mnogih rezolucija visoke galaksije u ovom katalogu omogućuju širok spektar ekstragalaktičke studije", rekla je voditeljica kataloga Katherine Whitaker sa Sveučilišta u Connecticutu u Storrsu. "Često su takve vrste istraživanja urodile nepredviđenim otkrićima koja su imala najveći utjecaj na naše razumijevanje evolucije galaksije."
Prije otprilike jednog stoljeća, Edwin Hubble (po kojem je HST nazvan) opisani su galaksije "markeri svemira". U to je vrijeme promatrao daleke galaksije i primjetio kako se svjetlost koja dolazi od većine njih premješta prema crvenom kraju spektra - aka. "Crveno pomaknuto", što je pokazatelj da se astronomski objekti udaljavaju od nas.
Ova zapažanja potvrdila su predviđanje Einsteinove teorije opće relativnosti - da je svemir ili u stanju ekspanzije ili propadanja. Naknadna istraživanja koristila su galaksije za mjerenje brzine kozmičkog širenja (poznata kao Hubble Constant), koja je također ponudila tragove o temeljnoj fizici kosmosa, kada su nastali kemijski elementi i kako su se na kraju pojavili naš Sunčev sustav i život.
Taj širi pogled posebno je koristan u tom pogledu jer sadrži oko 30 puta više galaksija od prethodnih dubokih polja. Legacy Field je također otkrio nekoliko neobičnih objekata, od kojih su mnogi ostaci sudara i spajanja koji su se dogodili tijekom ranog svemira - što se naziva galaktičkim "olupinama vlakova".
Kao što možete zamisliti, sastavljanje ove slike nije bio lak zadatak. Kako je objasnio Dan Magee, sa Sveučilišta u Kaliforniji, Santa Cruz, vodstvo tima za obradu podataka:
„Cilj nam je bio sastaviti svih 16 godina izlaganja u nasljeđenu sliku. Prije toga, većina ovih izloženosti nije bila sastavljena na dosljedan način, što može koristiti bilo koji istraživač. Astronomi mogu odabrati podatke iz ostavljenog polja i odmah s njima raditi, za razliku od potrebe za ogromnim smanjenjem podataka prije provođenja znanstvene analize. "
Iako je najsloženija i najslošija slika galaksija ikad snimljena, ova nova slika samo je prva u nizu slika Hubble Legacy Field-a. Tim trenutno radi na drugom setu slika, koji ima više od 5200 Hubble ekspozicija, iz drugog područja neba. Gledajući unaprijed, astronomi se nadaju da će proširiti raspon viševalvanskih duljina u naslijeđene slike i uključiti još više podataka o tome
To će uključivati infracrvena opažanja dulje talasne duljine i visokoenergetske rendgenske zrake iz dviju NASA-ovih velikih opservatorija - Spiterski svemirski teleskop i rendgenski opservatorij Chandra. Kao član tima Rychard Bouwens sa Sveučilišta Leiden u Nizozemskoj rekao je u ESA-ovom priopćenju:
„Jedan uzbudljiv aspekt ovih novih slika je veliki broj osjetljivih kanala u boji koji su sada dostupni za gledanje udaljenih galaksija, posebno u ultraljubičastom dijelu spektra. Sa slikama na toliko frekvencijama, možemo rastaviti svjetlost iz galaksija na doprinose starih i mladih zvijezda, kao i aktivnih galaktičkih jezgara. "
U međuvremenu se ne očekuje da slike Svemira nadmašuju slike Hubble Legacy Field jedna do uspostave svemirskih teleskopa nove generacije. To uključuje i James Webb svemirski teleskop (JWST) i Svemirski infracrveni svemirski teleskop (WFIRST), oba programa imaju instrumente koji će ponuditi poboljšanu razlučivost i osjetljivost Hubble i na taj način omogućuju detaljnije ankete.
Ogroman broj galaksija na slici Legacy Field također su glavna meta budućih teleskopa. Kao što je Illingworth rekao u izjavi za HubbleSite:
„Sastavili smo ovaj mozaik kao alat koji će nam koristiti i drugi astronomi. Očekuje se da će ovo istraživanje dovesti do još koherentnijeg, dubljeg i većeg razumijevanja evolucije svemira u narednim godinama ... To će zaista postaviti pozornicu NASA-inoj planiranoj širokopojasnoj infracrvenoj teleskopskoj teleskopi (WFIRST). Legacy Field je putno sredstvo za WFIRST, koje će snimiti sliku koja je 100 puta veća od tipične Hubble fotografije. U samo tri tjedna promatranja WFIRST-a, astronomi će moći sastaviti polje koje je mnogo dublje i dvostruko veće od Hubbleovog zaostavljenog polja. "
Pored toga, JWST-ove mogućnosti snimanja u IR području (koje su izvan granica od) Hubble ili Spitzer) omogućit će astronomima da istraže mnogo dublje u slici Legacy Field-a kako bi otkrili više o tome kako su rasle dojenačke galaksije. Slika je (zajedno s pojedinačnim ekspozicijama koje su se napravile) dostupna preko Mikulskog arhiva za svemirske teleskope (MAST).
