ハッブル宇宙望遠鏡の打ち上げから 30 年間、この象徴的なエンジニアリングの偉業は、宇宙で最も輝かしい光景のいくつかのライブラリを構築しながら、宇宙の不思議を明らかにしてきました。アーカイブを調べて、おそらくこれまでに見たことのない最高の画像を集めました。
ベール星雲
超新星爆発で激しい最期を迎えた星は、多くの場合、空に傷跡を残します。これは、超新星残骸として知られる鮮やかな色のガスの雲です。ベール星雲はそのような残骸の 1 つで、110 光年以上伸びています。
ハッブルは 1997 年にベール星雲を調べましたが、この画像が撮影された 2015 年に戻ってきました。その間、宇宙飛行士はスペースシャトルを使用してハッブルを訪れ、メインの広視野カメラと惑星カメラを 2 度目にアップグレードしました。改善された解像度により、星雲の繊細なガス フィラメントが新しいレベルの詳細で明らかになりました。
最初の超新星は、ちょうど 8,000 年前に爆発したようで (天文学的に言えば昨日のことです)、現在も膨張を続けています。最初の画像と 2 番目の画像の間の 18 年間で、雲のサイズが大きくなりました。天文学者はこれらの変化を見つけることができ、そのような星雲がどのように進化するかを理解するのに役立ちました.
ピミス 24
Pismis 24 は、大きな星雲 NGC 6357 にある星団の 1 つにすぎません。この領域全体には、多くの若くて成長中の星、別名原始星があります。これらは厚い塵の雲の中で成長し、可視波長でしか宇宙を見ることができない望遠鏡からそれらを隠します.
「ハッブルは、UV、可視、および一部の赤外線観測に使用できます。これらのパンクロマティック機能は、太陽系の活動から遠方の銀河まで、あらゆる研究に非常に役立ちます」と、ハッブル宇宙望遠鏡のシニア プロジェクト サイエンティストである Jennifer Wiseman は説明します。
ここで、ハッブルはちりを突き破り、幼い星が生まれる場所への窓を作ることができました。この星団で最も明るい星 Pismis 24-1 の質量は、太陽の約 300 倍であり、銀河で最も重いと考えられていました。ただし、ハッブルはそれをはるかに控えめな 100 太陽質量としています。
バブル星雲
NGC 7635 としても知られるバブル星雲は、太陽の約 45 倍の質量を持つペトラント星がガスまたは恒星風を放出することによって作成されました。
ガスは時速約 650 万キロメートルで移動しており、結果として生じる雲が広がるにつれて、周囲の星間物質 (星の間の空間を満たすガス) に激突し、衝撃波を発生させます。進行する波は、通過する領域を加熱して光らせ、この星雲にその名前を与える明るい泡を生成します。
ただし、バブルは偏っており、星は左上にあります。この領域の星間物質ははるかに低温であるため、密度が高く、ガスがその方向に膨張するのが難しくなります。
ハービッグ・ハロ・ジェット
ここでは、いくつかの生まれたばかりの星から噴出するハービッグ・ハロ・ジェットが見えます。星が形成された後、通常、その周りにはガスとちりの円盤が残ります。この円盤と星の磁場との間の複雑な相互作用は、ガスの一部が信じられないほど高速で放出されることを意味します.
ここに見られるように、星間物質を通り抜けるガスの衝撃波が、この明るく輝くジェットを作り出します。
ハッブルの高精度により、これらのジェットをこれまで以上に詳細に明らかにできただけでなく、ジェットが成長するにつれてそれらを研究することができました。ジェットがさらに外側に移動すると、新しいガスの塊にぶつかり、明るく燃え上がり、数年の時間スケールで消えていきます。これにより、天文学者は、通常は目に見えない星間物質について独自の見解を得ることができました。
ジェミニ天文台の所長であるジェニファー・ロッツは、「天文学の分野では、30 年という時間は長くはありません。 「しかし、現在、大質量星からの放出物を示す映画があります。これにより、時間の瞬間的なスナップショットを超えて、これらの現象を理解するための新しい方法が開かれます。」
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NGC 5033
渦巻銀河 NGC 5033 は、私たちの銀河とよく似ています。大きさはほぼ同じで、さし渡しが約 10 万光年あり、その中心には超大質量ブラック ホールがあり、重さは 1,000 万から数十億の太陽質量です。
ただし、天の川とは異なり、NGC 5033 のブラック ホールは従順ではありません。代わりに、それはガスと塵の渦巻く円盤に囲まれており、過熱するほど急速に動いています。これにより明るく輝き、活動銀河核として知られるものを形成します。
ブラック ホールの詳細:
- ワームホール:ブラック ホールを通って別の銀河に移動できますか?
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何年にもわたって、ハッブルは銀河の中心にある塵の動きを調べて、何百もの超大質量ブラック ホールを発見してきました。物質が急速に移動している場合、それを保持しているブラック ホールが存在するに違いありません。さもないと、銀河の残りの部分へと速度が落ちてしまいます。
「大質量銀河の中心のハッブル観測は、ほとんどすべての銀河の中心に超大質量ブラックホールが存在することを示しました」と Lotz は言います。 「私たちは現在、超大質量ブラック ホールが銀河の形成に重要な役割を果たしていると考えています。」
フォーマルハウト
ハッブル宇宙望遠鏡が打ち上げられる前、私たちが知っていた惑星は太陽系にあるものだけでした。今日、私たちは他の星を周回する何千もの系外惑星を知っています.
「ハッブルは太陽系外惑星研究の最前線にいます」とワイズマンは言います。 「それはそれらを見つけるための優れた手段ではありません。視野が小さすぎて、広大な空を探索するための小さな窓しかありません。しかし、それを使用してできることは、詳細な追跡観測を実行することです。」
ハッブルが惑星を発見したまれなケースの 1 つは、恒星フォーマルハウトの周りでした。この星は、冥王星の 3 倍の距離にある約 200 億キロメートルに及ぶ塵の輪に囲まれています。
このようなリングは、通常、特定の軌道に塵を導く惑星によって作成されます。この世界を追跡することを望んで、ハッブルは数年間にわたってシステムの画像を繰り返し撮影しました。画像を比較すると、天文学者は円盤の周りをゆっくりと移動する明るい点を発見しました。それは惑星であり、可視光で直接画像化された最初の惑星でした。
重力レンズ効果
銀河団は、宇宙で最も重い天体の 1 つです。それらは非常に重いため、時空の構造をゆがめ、通過する光が曲がるほどです。適切な条件下では、この曲がりはレンズとして機能し、数十億光年後に位置する銀河を拡大することができます。これは、重力レンズとして知られる効果です。
上の左側の写真では、いくつかの明るい青色の銀河を見ることができます。これらはレンズ化されていますが、その過程で曲がった弧の形に歪んでいます。このような画像は、宇宙で最も神秘的な物質の 1 つである暗黒物質を追跡するのに不可欠です。
暗黒物質について詳しく読む:
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「クラスター内の物質のほとんどは暗黒物質です」とワイズマンは説明します。 「暗黒物質が何であるかはわかりませんが、ハッブルのレンズ効果の観測を通じて、それがどのように分布しているか、宇宙の歴史を通じて暗黒物質がどのように進化したかの歴史を知ることができます。」
歪んだ銀河のパターンを研究した後、天文学者はこの銀河団内の暗黒物質のマップを作成しました。これは右側の画像に青色で示されています。
衝突する銀河
2 つの銀河が互いに衝突するということは、関連する天体にとって致命的ではないにしても、危険であるように聞こえます。実際には、これらの恒星集団が成長し進化する主な方法です。それらが衝突したり、近くを通過したりすると、結果として生じた混沌がそれらの中のガスをかき混ぜ、恒星の苗床を形成する物質の結び目を作ります.
ここでは、2 つの別々の銀河が最近接近して、互いの渦巻きの腕が形を崩してしまっているのがわかります。ハッブルの紫外線カメラは、高温の若い星が活発に形成されている領域を特定することができました。これらは、銀河の歪んだ腕の周りに集まった明るい青色の塊であり、相互作用が最も乱流を生み出す場所です.
ハッブル宇宙望遠鏡の比類のない鮮明さと紫外線を見る能力は、ハッブル宇宙望遠鏡が地球上の宇宙望遠鏡と異なる重要な点の 1 つです。私たちの大気は、私たちの惑星に到達する紫外線のほとんどを吸収するため、ハッブルの大気の上のビューは、これらの光の波長で宇宙のユニークなビューを提供します.
- この記事は、BBC Science Focus Magazine の第 348 号に最初に掲載されました
- すべての画像 © NASA/ハッブル宇宙望遠鏡遺産チーム
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