Hubble Space Telescope (HST)

[Scorus]

Kosmiczny teleskop Hubblea (Hubble Space Telescope - HST, Space Telescope, Hubble) jest pierwszym obserwatorium wystrzelonym w ramach flagowego programu NASA Wielkie Obserwatoria (Great Observatories Program). Później wystrzelono jeszcze trzy inne teleskopy tego programu - Comptona, Chandra i Spitzera. Pojazd jest 2.4 metrowym teleskopem Ritcheya - Chretiena (f/24). Zadaniem HST jest wykonywanie szczegółowych obserwacji najróżniejszych obiektów astronomicznych - od najbardziej odległych galaktyk, poprzez gwiazdy do ciał Układu Słonecznego. Satelita ten wykonuje obserwacje w świetle widzialnym, bliskiej podczerwieni, oraz w bliskim ultrafiolecie (od 1150 A do 1 nm). Uzupełnia tym samym porycie widma elektromagnetycznego pozostałych Wielkich Obserwatoriów. Pozycja teleskopu poza atmosferą umożliwia obserwacje z rozdzielczością kątową znacznie lepszą niż teleskopy naziemne. Rozdzielczość HST wynosi około 0.05 - 0.1 sekundy kątowej.

Szczegółowy opis misji:
http://www.astronautyka.org/index.php/topic,56.0.html
(poprawiony link:
http://www.forum.kosmonauta.net/index.php?topic=56.0)


HST wykonał obserwacje zachodu Ganimedesa za Jowiszem. Światło odbite od Ganimedesa pozwalało na badania składu górnej atmosfery i mgieł na Jowiszu. Mamy zdjęcia z WFPC2 z 9 kwietnia 2007 i z ACS z 19.01.2005r. Na Ganimedesie widać szczegóły powierzchni, w tym krater Tros z jasnymi promieniami.

http://hubblesite.org/newscenter/archive/releases/2008/42/

[Scorus]

Poszukiwania brązowych karłów wokół pobliskich gwiazd wskazują na ich bardzo małą ilość jako towarzyszy gwiazd mało masowanych. Tym samym i w ich wypadku zachodzi zjawisko pustyni brązowych karłów zaobserwowane dla gwiazd o masach porównywalnych ze Słońcem. Obserwacje zostały wykonane za pomocą NICMOS i objęły 223 gwiazdy jako część przeglądu RECONS (arch Consortium on Nearby Stars). Ma on na celu określenie natury gwiazd bliskich Słońcu (w odległości 32.6 lat świetlnych). Znaleziono łącznie tylko 12 brązowych karłów.

Obserwacje za pomocą NICMOS posoliły również na pierwsze oszacowania orbity w układzie podwójnym brązowych karłów Kelu-1. Okres obiegu wynosi tu 38 lat. Na podstawie dynamiki orbitalnej oszacowano całkowitą masę układu na 184 masy Jowisza. Jednak na podstawie obserwacji fotometrycznych i spektrometrycznych oszacowano, że brązowe karły mają masy 61 i 50 mas Jowisza. Może to wskazywać na istnienie 3 członka układu. Byłby to wtedy pierwszy potrójny układ brązowych karłów.

http://hubblesite.org/newscenter/archive/releases/2009/01/full/

[Scorus]

Za pomocą NICMOS dokonany został obszerny przegląd centralnej części Drogi Mlecznej. Obserwacje objęły centralne 300 lat świetlnych Galaktyki. W ten sposób uzyskano najostrzejszy do tej obraz centrum Galaktyki. Rozdzielczość obrazów wynosi 0.025 roku świetlnego przy odległości 26 000 lat świetlnych (najmniejsze szczegóły są 20 razy większe od Układu Słonecznego). Obserwacje pozwoliły na wykrycie nowej populacji masywnych gwiazd o silnych wiatrach, nie należących do gromad znanych w centrum Galaktyki (Central, Arche i Quintuplet Cluster). Powodują one silną emisję zjonizowanego wodoru. Gwiazdy te mogły powstać samotnie, albo zostały wyrzucone z gromad. Ich wiatry gwiazdowe tworzą złożoną strukturę. Na górze, po lewej widoczne są pasma zjonizowanego gazu będące pod silnym wpływem pola magnetycznego. Na dole po lewej widoczne są kolumny gazu rzeźbione przez wiatry z gromady Quintuplet. Załączony obraz jest mozaiką z NICMOS nałożoną na mozaikę z kamery IRAC na Spizterze. NICMOS wykonywał obserwacje przez 144 orbity między 22 lutego a 5 lipca 2008r, co dało 2 304 ekspozycje. Jest to największy obszar nieba zobrazowany za pomocą NICMOS.

http://hubblesite.org/newscenter/archive/releases/2009/02/image/a/

[Scorus]

21 lutego 2006r za pomocą ACS wykryty został przejściowy rozbłysk SCP 06F6. Jego jasność wzrastała przez 100 dni, a następnie spadała przez kolejne 100 dni. Spektrogramy nie pokazały żadnego specyficznego elementu, który pozwoliłby na wyjaśnienie jego pochodzenia. Zidentyfikowano tylko poczerwienioną linię cząsteczkowego węgla, co wskazuje na gwiazdę w odległości 1 miliona lat świetlnych. Nie znaleziono jednak żadnej gwiazdy czy galaktyki w miejscu rozbłysku. Sugerowane są różne wyjaśnienia, takie jak kolaps jadra i eksplozja gwiazdy bogatej w węgiel, kolizja między białym karłem i planetoidą, oraz kolizja brązowego karła z czarną dziurą. Jednak żaden model w pełni nie wyjaśnia zjawiska.

http://hubblesite.org/newscenter/archive/releases/2009/04/full/

[Scorus]

HST pozwolił na wykrycie 14 gwiazd bardzo szybko poruszających się przez gęsty gaz międzygwiazdowy. Wytwarzają one przy tym falę uderzeniową i ogon świecącego gazu. Fala uderzeniowa powstaje, gdy wiatry gwiazdowe zderzają się z okolicznym gazem. Wiek według poczynionych oszacowań jest rzędu zaledwie milionów lat. Oszacowanie jest oparte na ich silnych wiatrach. Wiatry takie produkują tylko gwiazdy młode, oraz bardzo masywne. Te ostatnie jednak są otoczone chmurami zjonizowanego gazu. Masa ich jest szacowana na kilka mas Słońca. Gwiazdy też są młode, ponieważ otaczające je otoczki gazowe mają zupełnie innych kształt niż w przypadku gwiazd starych. Te ostatnie nie są ponadto spotykane w gęstych skupiskach gazu. Fale uderzeniowe mają szerokość 17 – 170 razy większą od Układu Słonecznego. Przyspieszenie gwiazd mogło zajść na 2 drogach związanych z układami podwójnymi – gwiazda została wyrzucona z układu podwójnego gdy jeden z jego składników wybuchł jako supernowa, albo z układem tym zderzył się inny układ podwójny lub pojedyncza gwiazda. Inna teoria zakłada wrzucenie z gromady gwiazd. Szybko poruszające się gwiazdy zostały już wykryte podczas misji satelity IRAS. Były one jednak kilka razy masywniejsze od tych zaobserwowanych przez HST. Gwiazdy te zostały znalezione za pomocą ACS podczas przeglądu 35 jasnych obiektów z katalogu IRAS w poszukiwaniu mgławic protoplanetranych.

http://hubblesite.org/newscenter/archive/releases/2009/03/full/

[Scorus]

Udostępniony został obraz mgławicy planetarnej NGC 2818 (PLN 261+8.1) w gromadzie otwartej NGC 2818A uzyskany za pomocą kamery WFPC2 w listopadzie 2008r. Mgławica ta jest jedną z nielicznych położonych w gromadzie otwartej. Otwarte gromady gwiazd są obiektami krótkotrwałymi, i rozpraszają się dosyć szybko. Przez to gwiazdy zwykle nie zdążają utworzyć mgławic planetarnych przed ich rozpadem. Ta gromada jest jednak dosyć stara, ma około miliarda lat. Dzięki położeniu mgławicy w gromadzie można uzyskać informacje nie dostępne w przypadku mgławic izolowanych, takich jak wiek oraz dokładna odległość (10 000 lat świetlnych). Na obrazie kolor czerwony oznacza emisję azotu , zielony – wodoru, a niebieski – tlenu. Złożona struktura mgławicy  jest trudna do interpretacji, podobnie jak w przypadku innych obiektów tego typu.

http://hubblesite.org/newscenter/archive/releases/2009/05/

[Scorus]

Z archiwalnych zdjęć z kamery ACS/WFC wykonany został obraz interesującej galaktyki spiralnej NGC 4921 w gromadzie w Warkoczu Bereniki (Abell 1656).

Gromada Abell 1656 jest jedną z najbliższych bogatych liczebnie gromad galaktyk. Jest położona w odległości około 320 milionów lat świetlnych i zawiera około 1000 galaktyk. Gromada jest dosyć gęsta i z tego powodu w przeszłości galaktyki łączyły się ze sobą. W efekcie w gromadzie jest bardzo niewiele galaktyk spiralnych, przeważają galaktyki eliptyczne.

NGC 4921 jest jedną z nielicznych galaktyk spiralnych w gromadzie. Rzucającą się w oczy cechą galaktyki jest niskie nasilenie procesów gwiazdotwóryczych – widoczne są tylko nieliczne pasma pyłu wraz z młodymi niebieskimi gwiazdami. W efekcie obraz galaktyki jest stosunkowo ubogi w zauważalne szczegóły.

W tle widać setki znacznie odleglejszych galaktyk. Prezentują one wszystkie kształty i barwy. Część to odległe galaktyki nieregularne występujące przed uformowaniem się typowych galaktyk spiralnych i eliptycznych.

Pierwotnie obserwacje tego rejonu były wykonywane w celu wyszukania cefeid w NGC 4921 i lepszego określenia odległości do gromady. Dzięki temu spodziewano się  lepiej wyznaczyć tempo rozszerzania Wszechświata. Projekt jednak nie został do tej pory ukończony z powodu awarii kamery ACS. Może być kontynuowany po jej naprawie.

Obraz galaktyki NGC 4921 powstał z 50 ekspozycji wykonanych przez filtr światła żółtego i 30 innych otrzymanych przez filtr bliskiej podczerwieni. Łączny czas ekspozycji dla filtra żółtego wyniósł 17 godzin, a dla filtra podczerwieni – 10 godzin.

http://rosetta.esa.int/science-e/www/object/index.cfm?fobjectid=44154

[Scorus]

Pan Ted Stryk obrobił zdjęcie Marsa z kamery WFPC2 z 30 stycznia 2008r. Prawie jak z Rosetty Obserwacja była wykonana w celu uchwycenia planetoidy WD5, która miała szanse na zderzenie z Marsem. W ten sposób spodziewano się lepiej wyznaczyć trajektorię planetoidy. Nie została ona jednak odnaleziona na zdjęciach.

http://planetary.org/blog/article/00001828/

[Scorus]

Z okazji Międzynarodowego Roku Astronomii w muzeach w USA zaprezentowano obraz galaktyki M101 będący złożeniem obrazów z HST, Spitzera i Chandry, jak również obrazy tej galaktyki z poszczególnych Wielkich Obserwatoriów. Na obrazie kompozycyjnym dane z Teleskopu Hubblea zostały zaznaczone na żółto, ze Spitzera na czerwono, a z Chandry na niebiesko.

Obraz optyczny z HST pokazuje liczne gromady młodych, niebieskich gwiazd. Obraz ze Spitzera pokazuje obszary gwiazdotwórcze  w których pył jest podgrzewany przez młode gwiazdy i wysyła promieniowanie podczerwone. Emisja gwiazd jest zaznaczona kolorem błękitnym. Na obrazie z Chandry promieniowanie o wysokich energiach zostało zaznaczone na niebiesko. Jest emitowane przez rozgrzaną materię opadającą na czarne dziury lub gwiazdy neutronowe. Promieniowanie o niższych energiach zostało zaznaczone na różowo. Emituje je gaz podgrzany do niższych temperatur w gromadach gwiazd.

http://hubblesite.org/newscenter/archive/releases/2009/07/full/

[Scorus]

Opublikowany został obraz 3 oddziaływujących galaktyk - NGC 7173 (na zdjęciu po lewej), NGC 7174 (po prawej w środku), oraz NGC 7176 (po prawej na dole). Należą one do grupy Hickson Compact Group 90 (nazwa od twórcy katalogu grup galaktyk). NGC 7173 i NGC 7176 to galaktyki eliptyczne pozbawione dużych ilości pyłu. NGC 7174 to natomiast galaktyka eliptyczna, w której widać ciemne pasma pyłu. Kontrastuje to z „gładkim” wyglądem galaktyk eliptycznych. 3 galaktyki są silnie połączone siłami grawitacyjnymi. Na skutek tego zostały z nich wyrzucone liczne gwiazdy, co tworzy rozmytą emisję w grupie. Galaktyka NGC 7174 została silnie zdeformowana. Z czasem zostanie rozerwana i wchłonięta przez galaktyki eliptyczne. Spowoduje to gwałtowne procesy gwiazdotwórcze. Ostatecznie również galaktyki eliptyczne połączą się ze sobą.

http://hubblesite.org/newscenter/archive/releases/2009/10/

[Scorus]

Za pomocą kamery ACS przed jej awarią zostały wykonane obserwacje galaktyk karłowatych w gromadzie w Perseuszu odległej o 250 milionów lat świetlnych. Badania objęły 29 galaktyk, z których 17 to obiekty nowo odkryte. Pozwoliło to na znalezienie dowodów, że galaktyki te są otoczone dużymi otoczkami ciemniej materii.

Galaktyki karłowate nie wykazywały deformacji pod wpływem sił grawitacyjnych innych galaktyk. Były one okrągłe i dosyć ‘gładkie’. Większe galaktyki w gromadzie były jednak zdeformowane. Najprawdopodobniej do deformacji nie dopuszczały otoczki ciemniej materii. W ich wypadku zawartość ciemniej materii była większa niż w przypadku galaktyk spiralnych niszczonych w gromadzie.

Zawartość ciemnej materii nie mogła być określona na podstawie ruchu gwiazd w tych galaktykach, ponieważ są one zbyt odległe. Jednak opracowano tu nową metodę polegającą na oszacowaniu minimalnej masy galaktyki umożliwiającą oparcie się siłom pływowym wywoływanym przez sąsiednie galaktyki. Obserwacje te były możliwe tylko dzięki wysokiej rozdzielczości kamery ACS.

http://hubblesite.org/newscenter/archive/releases/2009/11/full/

[Scorus]

Opublikowane zostały zdjęcia tranzytu księżyców na tle Saturna z 24 lutego 2009. 10 sierpnia 2009r i 4 września 2009r nastąpi zdarzająca się raz na 15 lat sytuacja, w której z Ziemi widoczna będzie krawędź pierścieni. Wtedy jednak Saturn będzie znajdował się zbyt blisko Słońca (na niebie) i nie będzie można wykonać jego obserwacji za pomocą HST. W lutym pierścienie były widoczne prawie od krawędzi. Orbity dużych księżyców również znajdują się w płaszczyźnie pierścieni i równika, więc można wtedy zaobserwować ich przejścia na tle tarczy Saturna. Na zdjęciach widoczny jest Tytan, Enceladus, Dione i Mimas. Widoczne są ponadto cienie księżyców, cień Saturna na pierścieniach i szczegóły atmosfery Saturna.

Zdjęcia zostały wykonane za pomocą kamery WFPC 2. Saturn znajdował się w odległości 1.25 miliarda kilometrów. Widać szczegóły o wielkości 300 km.

http://hubblesite.org/newscenter/archive/releases/2009/12/

[Scorus]

Za pomocą kamery WFPC2 znaleziono prawdopodobnie gwiazdę macierzystą supernowej SN 2005gl obserwowanej w galaktyce NGC 266 5 grudnia 2005r. Gwiazda ta była bardzo masywna (jej masa wynosiła około 100 mas Słońca) i  bardzo jasna (około milion razy jaśniejsza od Słońca). Obecne teorie wskazują, że była za młoda aby wytworzyć jadro bogate w żelazo, co poprzedza wybuch supernowej. Obrazy galaktyki przed eksplozją supernowej uzyskane w 1997r pokazały w jej miejscu gwiazdę o jasności wizualnej -10.3 magnitudo. Zaobserwowano ją tylko z powodu wysokiej jasności. Ponadto tylko HSTY mógł wykonać obserwacje o odpowiedniej rozdzielczości kątowej. Pozycja supernowej została dokładnie wyznaczona za pomocą teleskopu Kecka. Obserwacje wykonane za pomocą WFPC2 w 2007r na miejscu tego obiektu nie pokazały jasnej gwiazdy. Do tej pory udało się zidentyfikować tylko kilku kandydatów na gwiazdy macierzyste supernowych, a jednym całkowicie pewnym przypadkiem jest SN1987a.

Z powodu wysokiej jasności uważa się, że gwiazda ta należała do klasy jasnych błękitnych gwiazd zmiennych (Luminous Blue Variables – LBV). Do klasy tej jest zaliczana jest również  Eta Carinae. Gwiazdy te tracą większość swojej masy na skutek emisji silnych wiatrów gwiazdowych. Obserwacje te wskazują, że masywne gwiazdy mogą eksplodować jako supernowe przed utratą dużej części otoczki gazowej. Ewolucja jądra i otoczki może być więc powiązana mniej ściśle niż wcześniej uważano. Możliwe więc, że teorie opisujące ewolucję gwiazd wymagają rewizji. Inną możliwością jest, że obiekt ten był pierwotnie układem podwójnym, w którym dwie gwiazdy zlały się w jedną. Przez to gwiazda taka byłaby jaśniejsza i wyglądałby na młodszą. Możliwe też, że istnieją  nie poznane jeszcze mechanizmy wywołujące eksplozje supernowych.

Obserwacje wskazują również, że podczas eksplozji wyrzucona została niewielka część materii tworzącej gwiazdę. Większa część zapadła się do czarnej dziury o masie około 10 – 15 mas Słońca.

http://hubblesite.org/newscenter/archive/releases/2009/13/full/

[Scorus]

Opracowano nową technikę obróbki obrazów z kamery NICMOS pozwalającą na odszukiwanie planet pozasłonecznych. Główna właściwością NICMS pozwalającą na uzyskanie obrazu planety jest wysoka stabilność rozpraszania światła w kamerze, czyli funkcja rozciągania źródła punktowego (Point Spread Function - PSF). W celu uzyskania modelu PSF dla badanej gwiazdy wykonuje się serię obserwacji innych gwiazd. Wymaga to wysokiej stabilności obserwacji, ponieważ są one wykonywane w przeciągu szeregu dni. Z Ziemi nie można tego wykonać, z powodu zmiennych warunków atmosferycznych.

Po zastosowaniu jej do danych archiwalnych udało się wydobyć obraz planety HR 8799B, położonej w odległości 130 lat świetlnych. Planeta ta została odkryta na podstawie danych zebranych za pomocą teleskopów Kecka i Gemini North w latach 2007 i 2008. Teraz jej obraz został uwidoczniony na zdjęciach z NICMOS uzyskanych w 1998r. W układzie tym znajdują się jeszcze 2 inne planety. NICMOS nie może ich jednak zaobserwować, ponieważ zakrywa je maska koronograficzna. Nowa technika obróbki pozwoliła na usunięcie światła rozproszonego na krawędzi maski koronograficznej, co uwidoczniło obraz planety, 10 razy słabszy niż próg detekcji przed zastosowaniem obróbki.

Obraz z HST potwierdza istnienie planety, a także pozwala na dokładniejsze poznanie jej orbity. Planeta ta charakteryzuje się okresem obiegu około 400 lat, a więc aby zauważyć jej ruch trzeba długich kresów czasu. HST wykonał te obserwacje na 10 lat przed odkryciem planety z Ziemi. Ponadto obserwacje  w podczerwieni dostarczają nowych danych na temat właściwości planety. Planeta jest pokryta chmurami tylko częściowo. Ponadto zaobserwowano cechę absorpcyjną pary wodnej w atmosferze (przy 1.4 - 1.49 mikrona). Chmury pyłu wygładziłyby cechy widmowe, w  tym linie wody. Dalsze pomiary absorpcji wody dostarczą nie tylko informacji o pokrywie chmur, ale także o temperaturze i ciśnieniu.

Podczas 10 lat HST wykonał za pomocą NICMOS obserwacje koronograficzne około 200 gwiazd. Były to poszukiwani dysków protoplatenarnych i planet. Ponowna analiza zebranych danych może uwidocznić obiekty które do tej pory umykały uwadze.

http://hubblesite.org/newscenter/archive/releases/2009/15/full/

[Scorus]

W ramach akcji You Decide do fotografowania wybrana została trójka galaktyk Arp 274 (NGC 5679). Zdjęcia składają się na obraz zostały wykonane w dniach 1 -2 kwietnia za pomocą kamery WFPC 2. Galaktyki są położone w gwiazdozbiorze Panny w odległości około 400 lat świetlnych.

Galaktyki te częściowo zachodzą na siebie na niebie, ale mogą znajdować się w nieco różnych odległościach. Dwa obiekty to galaktyki spiralne o nie zaburzonej strukturze. Trzecia jest mniejsza, ale również wykazuje procesy gwiazdotwórcze. Dwie galaktyki (spiralna po prawej i mała po lewej) charakteryzują się wysokim tempem formowania gwiazd. Uwidacznia się to w postaci błękitnych plamek na zdjęciu.

Obraz został złożony ze zdjęć uzyskanych przez filtry światła niebieskiego, widzialnego (filtr szerokopasmowy), podczerwieni, oraz emisji wodoru. Uwidacznia to różne generacje gwiazd. Kolor żółty oznaczana gwiazdy stare położone w rejonie wybrzuszeń centralnych. Niebieski uwidacznia gromady młodych gwiazd, a czerwonawy – mgławice gwiazdotwórcze.