Tudi po skoraj treh desetletjih zveste službe vesoljski teleskop Hubble še naprej deluje in zagotavlja osupljive slike kozmosa. Njena opazovanja daljnih galaksij, eksoplanetov in širitve vesolja so imela med velikimi Nasinimi opazovalnicami revolucionarni vpliv na astronomijo, astrofiziko in kozmologijo.
Najnovejši prispevek Hubbleja je oblikovan v obliki mozaične slike globokega neba, ki je bila zgrajena na podlagi 16 let vrednih opazovanj. Ta mozaik je znan kot "Hubble Legacy Field" in je opisan kot največja in najbolj celovita "zgodovinska knjiga" galaksij. Povedano je, da vsebuje približno 265.000 galaksij, ki segajo v le 500 milijonov let po velikem udaru.
Skoraj 7.500 posameznih izpostavljenosti je nastalo v zapuščinskem polju Hubble, ki nudi širok portret daljnega Vesolja, ki sega v najstarejše vidne čase. Pri tem slika prikazuje, kako so se galaksije s časom spreminjale in s povezovanjem postale velikanske galaksije, ki jih vidimo v vesoljski reviji. To dejansko pomeni, da je bilo 13,3 milijarde let kozmičnega evolucije kronirano v tej eni sliki.
To ambiciozno prizadevanje obsega skupno delo 31 programov Hubble različnih ekip astronomov. Vključila je tudi opažanja, ki jih je izvedlo več Hubbleovih globinskih raziskav. Sem spadajo Hubble Deep Field leta 1995, Great Observatories Origins Deep Survey (GOODS) iz leta 2003, Hubble Ultra Deep Field iz leta 2004 in eXtreme Deep Field (XDF) iz leta 2012, kar je najgloblji pogled vesolja do danes .
Kot Garth Illingworth, profesor emeritus na UCSC in vodja skupine, ki je sestavljala
"Zdaj, ko smo šli širše kot v prejšnjih raziskovanjih, zbiramo veliko bolj oddaljenih galaksij v največjem tovrstnem naboru, ki je bil kdajkoli ustvarjen. Dokler prihodnji vesoljski teleskopi, kot je James Webb, ne bodo presegli nobene slike. "
Poleg prikaza galaksij v vidni svetlobi se območje valovne dolžine razteza od ultravijoličnega do skoraj infrardečega dela spektra. To je ključno v sodobni astronomiji in kozmologiji, saj omogoča, da se pojavijo ključne značilnosti sestavljanja galaksij. Lep primer je
"Tako izvrstne meritve številnih galaksij v tem katalogu omogočajo široko strugo ekstragalaktične študije," je povedala vodilna raziskovalka kataloga Katherine Whitaker z univerze v Connecticutu iz Storrsa. "Pogosto so tovrstne raziskave prinesle nepričakovana odkritja, ki so najbolj vplivala na naše razumevanje razvoja galaksije."
Pred približno stoletjem je Edwin Hubble (po katerem je HST imenovan) opisane galaksije "označevalci vesolja". Takrat je opazoval oddaljene galaksije in opazoval, kako se svetloba, ki prihaja iz večine, premakne proti rdečemu koncu spektra - aka. "Rdeče prestavljeno", kar kaže na to, da se astronomski predmeti oddaljujejo od nas.
Ta opažanja so potrdila napoved, ki jo je dala Einsteinova Teorija splošne relativnosti - da je vesolje v stanju širitve ali krčenja. Naknadne raziskave so uporabile galaksije za merjenje hitrosti kozmičnega širjenja (znanega kot Hubble Constant), ki je prav tako ponudilo namige o osnovni fiziki kozmosa, kdaj nastajajo kemični elementi in kako se je na koncu pojavil naš Osončje in življenje.
Ta širši pogled je v tem pogledu še posebej koristen, saj vsebuje približno 30-krat več galaksij kot prejšnja globoka polja. Legacy Field je razkril tudi več nenavadnih predmetov, od katerih so številni ostanki trkov in združitev, ki so se zgodili v zgodnjem vesolju - imenovani galaktični "vlaknaste razbitine".
Kot si lahko predstavljate, sestavljanje te slike ni bila lahka naloga. Kot je pojasnil Dan Magee iz kalifornijske univerze v Santa Cruzu, vodja ekipe za obdelavo podatkov:
»Naš cilj je bil združiti vseh 16 let izpostavljenosti v zapuščino. Prej večina teh izpostavljenosti ni bila sestavljena dosledno, kar bi lahko uporabil vsak raziskovalec. Astronomi lahko izberejo podatke v zapuščenem polju in takoj delajo z njimi, v nasprotju s tem, da bi morali opraviti ogromno zmanjšanje podatkov, preden opravijo znanstveno analizo. "
Kljub najbolj podrobni in ekspanzivni podobi galaksij, ki je bila kdajkoli posneta, je ta nova slika zgolj prva v nizu slik Hubble Legacy Field. Ekipa trenutno dela na drugem naboru slik, ki skupaj predstavljajo več kot 5200 Hubble izpostavljenosti z drugega neba. Če pogledamo naprej, astronomi upajo, da bodo v obstoječe slike razširili obseg več valovnih dolžin in vključili še več podatkov o
To bo vključevalo daljše valovne IR in visokoenergetske rentgenske opazovanja iz dveh drugih Nasinih velikih opazovalnic - Spitzerjev vesoljski teleskop in rentgenski observatorij Chandra. Kot je v sporočilu za ESA dejal Rychard Bouwens z univerze Leiden na Nizozemskem:
"En vznemirljiv vidik teh novih slik je veliko število občutljivih barvnih kanalov, ki so zdaj na voljo za ogled oddaljenih galaksij, zlasti v ultravijoličnem delu spektra. S slikami na toliko frekvencah lahko razsekamo svetlobo iz galaksij na prispevke starih in mladih zvezd, pa tudi aktivnih galaktičnih jeder. "
Medtem se ne pričakuje, da bo nobena slika Vesolja presegla slike Hubble Legacy Field ena, dokler se ne začnejo izvajati vesoljski teleskopi nove generacije. Ti vključujejo James Webb vesoljski teleskop (JWST) in Infrardeči teleskop s širokim poljem (WFIRST), oba pa imata instrumente, ki bodo nudili izboljšano ločljivost in občutljivost Hubble in s tem omogoči več poglobljenih raziskav.
Ogromno število galaksij na sliki Legacy Field je tudi glavna tarča prihodnjih teleskopov. Kot je Illingworth povedal v sporočilu za javnost HubbleSite:
"Ta mozaik smo sestavili kot orodje, ki ga bomo uporabljali mi in drugi astronomi. Pričakujemo, da bo ta raziskava v naslednjih letih pripeljala do še bolj skladnega, poglobljenega in boljšega razumevanja razvoja vesolja ... To bo resnično postalo temelj za NASA-in načrtovan Infrardeči teleskop s širokim poljem (WFIRST). Legacy Field je usmerjevalnik poti za WFIRST, ki bo posnel sliko, ki je 100-krat večja od običajne Hubble fotografije. V samo treh tednih vrednih opazovanj WFIRST-a bodo astronomi lahko sestavili polje, ki je veliko globlje in več kot dvakrat večje kot Hubble Legacy Field. "
Poleg tega so JWST-ove slikovne zmogljivosti v IR območju (ki presegajo meje Hubble ali Spitzer) bodo astronomom omogočili sondiranje globlje v sliko Legacy Field in razkrili več o tem, kako so rasle dojenčke. Slika (skupaj s posameznimi osvetlitvami, ki so jo izdelale) je na voljo v arhivu Mikulski za vesoljske teleskope (MAST).
