Обнаружил силу, меняющую Вселенную: как телескоп Хаббл изменил представление о космосе

20 ноября 1889 года родился знаменитый американский астроном и астрофизик Эдвин Хаббл (умер в 1953 году). Это один из величайших астрономов XX века, ведь его открытия произвели революцию в понимании Вселенной. В 1990 году начал свою работу один из самых знаменитых космических телескопов, названный в честь Эдвина Хаббла. За последние 35 лет с помощью телескопа Хаббл астрономы сделали большое количество открытий, которые также изменили представление о космосе. Представляем одни из самых значимых открытий как астронома Хаббла, так и телескопа, названного в его честь.

У Фокус. Технологии появился свой Telegram-канал. Подписывайтесь, чтобы не пропускать самые свежие и захватывающие новости из мира науки!

Какие открытия сделал Эдвин Хаббл?

Млечный Путь – это не вся Вселенная

До 20-х годов прошлого века многие ученые считали, что наша галактика Млечный Путь - это и есть вся Вселенная. Хотя были обнаружены разные “туманности”, похожие на нашу галактику, считалось, что это часть Млечного Пути. Но Эдвин Хаббл доказал, что за пределами нашей галактики существуют и другие галактики, и их миллиарды.

Расширение Вселенной

В начале XX века ученые, в том числе и Альберт Эйнштейн, считали, что Вселенная является статичной, то есть не увеличивается в размерах. Но Эдвин Хаббл в конце 20-годов прошлого века доказал, что галактики отдаляются от нас. Астроном обнаружил, что чем дальше находится галактика, тем быстрее она отдаляется от нас. Таким образом Хаббл доказал, что Вселенная расширяется. Скорость расширения Вселенной получила название постоянная Хаббла.

Классификация галактик

Эдвин Хаббл создал систему классификации галактик, которой астрономы пользуются и сейчас, хотя она немного расширена. Например, астрофизик разделил галактики на спиральные с перемычкой (как Млечный Путь) и без нее, эллиптические и неправильные.

Открытия Хаббла кардинально изменили представление ученых о космосе. Подобную революцию в понимании Вселенной сделал и космический телескоп Хаббл, который работает уже 35 лет на околоземной орбите.

Какие открытия сделал телескоп Хаббл?

Возраст Вселенной

До того, как начал свою работу космический телескоп Хаббл, астрономы считали, что Вселенная существует примерно от 10 до 20 миллиардов лет. Но с помощью наблюдений за переменными звездами и другими галактиками, астрономы смогли уточнить возраст Вселенной – 13,8 миллирдов лет. Ученые также доказали, что с момента Большого взрыва космос постоянно расширяется.

Темная энергия

С помощью телескопа Хаббл в конце 90-х годов прошлого века астрономы выяснили, что Вселенная не просто расширяется, а делает это с ускорением. До этого считалось, что расширение Вселенной должно замедляться под действием гравитации. Но оказалось, что существует загадочная сила, названная темной энергией, которая противостоит гравитации. До сих пор точная природа темной энергии, которая составляет более 70% массы-энергии Вселенной, неясна.

Темная материя

Темная материя — это невидимая напрямую субстанция, состоящая из неизвестных частиц, которая имеет массу и ее можно обнаружить благодаря ее гравитационным эффектам. Темная материя влияет гравитацией на видимую материю и искривляет свет, хотя сама не поглощает и не излучает его.

Благодаря телескопу Хаббл астрофизики смогли впервые составить трехмерную карту распределения темной материи во Вселенной. Ученые выяснили, что галактики группируются там, где сконцентрировано наибольшее количество темной материи.

Также ученые выяснили, что темная материя является “космическим клеем”, который не позволяет галактикам разлететься на части.

Сверхмассивные черные дыры

До того, как начал работу телескоп Хаббл, ученые знали, что черные дыры не просто существуют, а некоторые из них имеют огромную массу. При этом было непонятно, насколько распространены массивные черные дыры.

С помощью телескопа Хаббл астрономы выяснили, что в центре почти всех галактик находятся сверхмассивные черные дыры, масса которых может быть в миллионы и миллиарды раз больше массы Солнца.

Также ученые выяснили, что существует связь между размером центральных черных дыр и размерами их родных галактик. Это значит, что они развиваются не по отдельности, а вместе. Это дало возможность лучше понять, как развивалась Вселенная с течением времени.

Протопланетные диски

Телескоп Хаббл позволил доказать, что формирование планет является распространенным явлением во Вселенной. Наблюдая за областями звездообразования, такими как туманность Ориона, с помощью телескопа Хаббл, астрономы смогли обнаружить сплющенные диски из газа и пыли, окружающие молодые звезды.

Именно в этих дисках создаются новые планеты. Этот открытие подтвердило теорию о формировании планет. Также астрономы выяснили, что за пределами Солнечной системы, вероятно, существуют миллиарды планет, хотя на сегодняшний день обнаружено лишь 6000 из них.

Атмосфера планет вне Солнечной системы

Изначально телескоп Хаббл не был предназначен для изучения планет, которые вращаются вокруг других звезд. И все же с его помощью было получено первые доныне о химическом составе атмосфер миров, которые находятся за пределами Солнечной системы. Именно Хаббл обнаружил впервые органические молекулы, а также водяной пар в атмосферах других планет.

Hubble Deep Field: путешествие в прошлое

Одним из важных достижений телескопа Хаббл являются масштабные обзоры космоса, в результате которых были получены уже легендарные изображения.

В 1995 году астрономы получили изображение Hubble Deep Field, на котором изображены около 3000 галактик. Некоторые из них существовали 12-13 миллиардов лет назад.

В 2004 году было получено изображение Hubble Ultra Deep Field, которое позволило астрономам еще лучше понять самую раннюю Вселенную. На этом изображении показано около 10 000 галактик, многие из которых существовали в первый миллиард лет истории Вселенной.

В 2012 году NASA показало изображение Hubble Extreme Deep Field, на котором запечатлены 5500 галактик. Самая далекая из них находится на расстоянии 13,2 млрд световых лет, а самая молодая галактика существовала через 450 млн лет после Большого взрыва.

В 2019 году был опубликован снимок Hubble Legacy Field, который объединяет изображения телескопа Хаббл, сделанные за прошлые 16 лет. На снимке показаны примерно 265 000 галактик. Это изображение показывает многие галактики, какими они были 13,3 млрд лет назад.

Космический телескоп Хаббл продолжает свою работу несмотря на то, что у него уже возникали технические проблемы в последние годы. Но его невозможно отремонтировать в космосе, а потому он будет работать пока не отключаться все его приборы. Когда это произойдет, никто не знает.