La Edad y Tamaño del Universo

La galaxia espiral NGC 4603 Cepheids conteniendo que se usan para las medidas de distancia.

La cima alineada la justificación científica por construir Hubble era determinar el tamaño y edad del Universo a través de las observaciones de variables de Cepheid en las galaxias distantes. Esta meta científica era tan importante que pusiera los constreñimientos en el más bajo límite del tamaño del espejo del primero de Hubble.

Cepheids son un tipo especial de estrella inconstante con las variaciones de brillo muy estables y predecibles. El período de estas variaciones depende de las propiedades físicas de las estrellas como su masa y el verdadero brillo. Esto significa que astrónomos, sólo mirando la variabilidad de su luz, puede averiguar sobre el C

epheids ' naturaleza física que entonces puede usarse para determinar su distancia muy eficazmente. Para este cosmólogos de la razón Cepheids `llaman las velas normales '.

Varios grupos de astrónomos han usado Hubble para observar Cepheids con los resultados extraordinarios. Los Cepheids se han usado entonces como los caminar-piedra para hacer las medidas de distancia para el supernovæ que, a su vez, ha dado una medida para la balanza del Universo. Hoy nosotros sabemos la edad del Universo a una precisión muy más alta que ante Hubble: alrededor de 15 mil millones años.

Gustav A. Tammann

Astrónomo, la Universidad de Basilea,

Nosotros ciertamente viva en los tiempos excitantes. Hubble ha hecho el progreso enorme posible dentro de la cosmología. ¡Hoy nosotros tenemos un cuadro cosmológico muy más unificado que incluso era hace cinco años posible cuando las personas estaban hablando de `La Cosmología en la Crisis '. Nosotros hemos visto un cambio dramático de la miseria gloriarse!

Supernova

La visión afilada de Hubble significa que puede ver las estrellas desplazado, supernovae que está lejos billones de años de luz y difícil para otros telescopios para estudiar.

La mayoría de los científicos hoy cree que la expansión del Universo está acelerando. Este resultado vino de las medidas combinadas de supernovæ remoto con la mayoría del cima-clase del mundo telescopa, incluso Hubble, y era uno muy sorprendente. Para muchos cosmólogos de los años ha discutido si la expansión del Universo detendría en algún futuro distante o continuaría en la vida más despacio. De los nuevos resultados parece claro que la expansión está reduciendo la velocidad en ninguna parte casi. De hecho, debido a alguna propiedad misteriosa de espacio él (llamó la energía del vacío), la expansión está acelerando y continuará para siempre.

Hubble ha dado una precisión agregada a estas medidas del supernovae, principalmente debido a su de alta definición. De la tierra una imagen del supernova mezcla normalmente en con la imagen de su galaxia del organizador. Hubble puede distinguir la luz de las dos fuentes y así puede medir el supernova directamente.

Hubble nos dio que las medidas de distancia de los primeros cuatro supernova que nos hicieron comprenden que algo estaba equivocado con nuestro entender presente del Universo. Aunque la prueba definida que el Universo está acelerando vino después, nosotros no podríamos reconciliarnos nuestras observaciones de Hubble con un Universo abajo dónde la expansión está retardando.

La Evolución estelar

La mayoría de la luz y radiación que nosotros podemos observar en el Universo origina en las estrellas-las estrellas individuales, los racimos de estrellas, nebulae encendido por las estrellas y galaxias compuestas de billones de estrellas. Las estrellas son esferas de hidrógeno resplandeciente y otros elementos químicos que producen su rendimiento de energía prodigioso convirtiendo los elementos más ligeros a más pesados a través de los procesos nucleares similar a aquéllos en las bombas de hidrógeno. Como los seres humanos ellos nacen, maduran y en el futuro se mueren pero sus vidas son inmensamente más largo que nuestro propio.

Hubble ha ido más allá de lo que puede lograrse por otros observatorios uniéndose estudios de los nacimientos, vidas y muertes de estrellas individuales juntos con las teorías de evolución estelar. En particular la habilidad de Hubble de sondear las estrellas en otras galaxias les permite a científicas que investiguen la influencia de ambientes diferentes en las vidas de estrellas. Esto es crucial para poder complementar nuestra comprensión de la galaxia del Vía Láctea con eso de otras galaxias.

Hubble fue el primer telescopio en observar a los enanos blancos directamente en los racimos de la estrella globulares. Los enanos blancos son los remanentes estelares y proporcionan un `que ' fósiles graban de su progenitor marca con asterisco que brilló tan brillantemente que ellos agotaron su combustible nuclear hace tiempo. A través de estas medidas es posible determinar las edades de estos racimos antiguos que son una herramienta cosmológica importante.

Otra área dónde el trabajo de Hubble se ha reconocido ampliamente es la vinculación de formación de la estrella (también vea página 28 - 29) con la evolución estelar. El instrumento del infrarrojo de Hubble, NICMOS, es capaz de parecer a través del polvo las estrellas de recién nacidos circundantes. Algunos de los descubrimientos más sorprendentes han ocurrido hasta ahora asomando a través de las nubes de polvo que rodea el centro de nuestro Vía Láctea. Astrónomos encontraron que este centro que se pensaba que era una calma y casi `la región de ' muerta se puebla de hecho con estrellas infantiles macizas recogidas en los racimos.

Las últimas fases de solar-como las estrellas se ha investigado a través de las observaciones de nebulae planetario y el nebulae proto-planetario. Éstos son que el colourful descascara de gas expelido en el espacio tiñendo las estrellas. Las formas variantes y colores de estas estructuras intrincadas con colores diferente que remonta diferente, a menudo recientemente creó, los elementos químicos, ha mostrado que las fases finales de las vidas de estrellas son más complejo que una vez el pensamiento.

Gerard Gilmore Astrónomo, la Universidad de Cambridge, Hubble tiene en mi vista revolucionado el estudio de racimos globulares-sobre todo aquéllos en otras galaxias. Estos objetos son tan densos y las estrellas condensaron tan herméticamente juntos que es casi imposible separar las estrellas de nosotros con los telescopios tierra-basados. Nosotros hemos podido medir qué tipo de estrellas ellos son compuesto de, cómo ellos evolucionan y cómo la gravedad trabaja en estos sistemas complejos.

Supernova 1987A

Cuando los primeros supernova cercanos durante siglos explotados en la Nube de Magellanic Grande en 1987 se escrutó con cada telescopio disponible en la Tierra. En muchas ocasiones desde que su lanzamiento en 1990 Hubble ha rechazado su mirada al sitio de este único evento 150,000 años de luz, y gracias a su muy de alta definición, ha sido posible supervisar el progreso de la explosión cataclista en detalle. Hubble ha visto dos anillos de gas en cada lado de la estrella desplazado que se expelió por la estrella agonizante en su último throes de muerte varios mil años antes de la última explosión. En los recientes astrónomos de los años ha mirado como las partes diferentes de estos anillos péguese por la ola de la explosión de la explosión como él extiende a través del espacio.

Nuestro Sistema Solar

Las imágenes de alta definición de Hubble de los planetas y lunas en nuestro Sistema Solar sólo pueden ser superadas por cuadros tomados de nave espacial que realmente los visita. Además Hubble puede volver para mirar estos objetos periódicamente y así obsérvelos encima de los períodos del más tiempo (años) que cualquier sonda del paso.

El supervisar regular de superficies planetarias es vital en el estudio de atmósferas planetarias y geología dónde desenvolviendo los modelos de tiempo como las tormentas del polvo pueden revelar mucho sobre los procesos subyacentes. Hubble también puede observar directamente los fenómenos geológicos como las erupciones volcánicas. El Vesta asteroide es sólo 500 km en el diámetro y se inspeccionó por Hubble de una distancia de 250 millones de km. El mapa resultante de la superficie muestra un mundo extraño con muchos lava fluye, dominó por un cráter de impacto gigantesco.

Hubble también puede reaccionar rápidamente a eventos dramáticos súbitos que ocurren en el Sistema Solar. La mayoría del mundo guardó un ojo en el Cometa Zapatero-leva 9 cuando hizo su zambullida ardiente en la atmósfera del Júpiter planetario gigante durante el período 16-22 el 1994 de julio. Hubble siguió los fragmentos del cometa en su última jornada y las imágenes de la alta-resolución estupendas entregadas de las cicatrices de impacto de que la nueva información importante sobre las condiciones en la atmósfera Joviana fue obtenida.

En su volar-bys Júpiter pasado y Saturno que las sondas del Viajero mostraron que estos gigantes de gas tenían el auroræ similar a las luces norteñas aquí en la Tierra. Sin embargo, las imágenes de Hubble del auroræ fueron el primero en revelar la estructura delicada que así que impresionó a muchos científicos. Hubble lleva cámaras que son sensible a luz ultravioleta que está absorto por la atmósfera y de no vista por los observatorios basados molidos.

Plutón no es todavía el único planeta visitado por las sondas del espacio, pero en 1994 Hubble hizo las primeras imágenes claras en mostrando Charon a Plutón y a su luna como los objetos separados de una distancia de 4.4 mil millones kilómetros.

Los Agujeros negros, Quasares, y las Galaxias Activas

En los 1950s y 1960s astrónomos había encontrado los objetos, como los quasares y fuentes de la radio cuyo rendimiento de energía era tan inmenso que no pudiera explicarse por las fuentes tradicionales de energía como eso producido por las estrellas normales. Fue sugerido que su inmenso rendimiento de energía pudiera explicarse el mejor si los agujeros negros macizos estuvieran en los centros de estos objetos. Antes de al lanzamiento de Hubble un manojo de candidatos del agujero negro había sido estudiado pero las limitaciones de astronomía basada molida eran tales que la evidencia irrefutable para su existencia no pudiera obtenerse. Agujeros negros que ellos, por la definición, no puede observarse, desde que ninguna luz puede escapar de ellos. Sin embargo, astrónomos pueden estudiar los efectos de agujeros negros en sus ambientes. Éstos incluyen los motores de reacción poderosos de electrones que viajan las distancias grandes, muchos miles de años de luz de los centros de las galaxias. Materia que se cae hacia el agujero negro que también emite la luz luminosa puede verse y si la velocidad de esta materia cayente puede medirse, es posible determinar la masa del propio agujero negro. Ésta no es una tarea fácil y exige a las capacidades extraordinarias de Hubble llevar a cabo estas medidas sofisticadas. Las observaciones de Hubble han sido fundamentales en el estudio de los motores de reacción y discos de materia alrededor de varios agujeros negros. Las medidas exactas de las masas han sido la primera vez posibles para. Hubble ha encontrado los agujeros negros 3 mil millones veces tan macizo como nuestro Sun al centro de algunas galaxias.

Mientras esto se podrían haber esperado, Hubble ha sorprendido a todos proporcionando la evidencia fuerte que los agujeros negros existen a los centros de todas las galaxias. Además, como él aparece ese galaxias más grandes son las organizadoras de agujeros negros más grandes. Debe haber algún mecanismo que se une la formación de la galaxia a eso de su agujero negro y viceversa. Esto tiene las implicaciones profundas para las teorías de formación de la galaxia y evolución y será ciertamente el asunto de investigación adicional considerable con Hubble durante la próxima década .

Los quasares

En las 1980s observaciones hechas con los telescopios tierra-basados diferentes mostró que algunos quasares se rodearon por la luz rizada. Era sospechoso que los quasares residen en las galaxias y que los parches rizados de luz pudieran ser que aquéllos organizan las galaxias. La alta-resolución de Hubble que las imágenes de Cámara de Objeto Débiles mostraron con la claridad que éste es de hecho el caso. Más pretenciosamente los organizadores de quasares parecen ser galaxias de todos los tipos, contrariamente a las predicciones más tempranas que el favoured la idea que los quasares sólo serían encontrados en las galaxias elípticas. Esto es importante desde la luz de los quasares se cree que es producido por los agujeros negros a los centros de sus galaxias del organizador. Astrónomos pueden mostrar ahora que éste es de hecho el caso y ese quasar organiza las galaxias son los mismos tipos de galaxias encontrados en nuestro barrio. Este realisation también lleva a la pregunta de por qué la mayoría de las galaxias cercanas, incluyendo nuestro propio Vía Láctea tienen `los agujeros negros de ' inactivos, a saber agujeros negros que están inactivo en este momento. Éste será el asunto de nuevos estudios con Hubble.

El modelo unificado

Hoy la mayoría de los astrónomos cree que los quasares, galaxias de la radio y los centros de galaxias activas llamado apenas son vistas diferentes de más o menos el mismo fenómeno: un agujero negro con motores de reacción enérgicos que emiten fuera de dos lados. Cuando la viga se dirige hacia nosotros que nosotros vemos el faro luminoso de un quasar. Cuando la orientación del sistema es diferente que nosotros lo observamos como una galaxia activa o una galaxia de la radio. Este `se unificó que ' ejemplar ha ganado el apoyo considerable a través de varios Hubble los programas observacionales. Las ideas tempranas simplistas se han reemplazado sin embargo por una vista más compleja de este fenómeno-una vista que continuará evolucionando por los años para venir.

El Duccio Macchetto ESA astrónomo, la Cabeza de la División de Políticas de Ciencia, STScI,

Hubble proporcionó la evidencia fuerte que todas las galaxias contienen millones de los agujeros negros o billones de tiempos más pesado que nuestro sol. Esto tiene cambiado nuestra vista de galaxias bastante dramáticamente. Me convencen que Hubble durante los próximos diez años encontrará que los agujeros negros juegan un papel muy más importante en la formación y evolución de galaxias que nosotros creemos hoy. ¿Quién sabe, puede influir en nuestro cuadro de la estructura entera del Universo incluso...?

La formación del las estrellas

A astrónomos y hombres comúnes igual el tema de formación de la estrella siempre ha sido uno particularmente suplicante. La razón que es ese pistas importantes sobre nuestro génesis queda oculto detrás del velo del polvoriento, y a menudo muy bonito, estrella que forma las nubes moleculares. Nuestra Tierra y el Sistema Solar nacieron hace 4.6 mil millones años y nuestro conocimiento del evento es esparcido. Astrónomos se vuelven sus ojos al nacimiento de otras estrellas y los sistemas estelares en el neighbouring que la maternidad de `estelar guarda ' y usa éstos como una máquina de tiempo ver una repetición de los eventos que crearon nuestro propio Sistema Solar.

El mosaico grande de 15 imágenes de Hubble que muestran la parte central del complejo de Orion es uno del la mayoría detalló las imágenes de una estrella que forma la región en la vida hechas. Muestra un racimo de la estrella muy joven que vuela una burbuja de `' en su nube de padre de remanente de gas resplandeciente para que las estrellas empiecen a ser vistas en la luz visible-como el humo en un ser de fuego de bosque ahuyentado por el calor.

Hubble de alta definición ha sido crucial en la investigación de los discos del polvo, el proplyds doblado, alrededor de las estrellas de los recién nacidos en la Nebulosa de Orion. El proplyds de `' puede muy bien sea los sistemas planetarios jóvenes en las fases tempranas de su creación. Los detalles que se revelan son buenos que lo que se ha

logrado con los instrumentos tierra-basados, y gracias a Hubble nosotros tenemos hoy la prueba visual que los discos polvorientos alrededor de las estrellas jóvenes son comúnes.

Desde el nacimiento de la estrella siempre parece tener lugar en los ambientes polvorientos, las capacidades infrarrojas de Hubble han sido un factor muy importante. El instrumento infrarrojo NICMOS puede asomar a través de las partes grandes del polvo y puede revelar el lugar de toma de procesos complejo en la estrella que forma las regiones. Por otra parte cierre invisible que se descubrieron las estrellas dobles y múltiples, así como el substellar débil los compañeros enanos castaños. Con NICMOS y su colega visual WFPC2, Hubble ha observado motores de reacción gigantes de spewing material fuera de estrellas infantiles rodeadas por los discos grandes de polvo. Una vista fantástica en el dramático primero los pasos en las vidas de las estrellas de recién nacidos.

Hans Zinnecker Astrofísico, el Instituto Astrofísico Potsdam

Hubble ha tenido un impacto mayor en dos áreas en el campo de formación de la estrella. Primeramente ha estudiado la formación de estrellas gusta nuestro Sun y ha visto discos polvorientos que pueden terminar como los sistemas planetarios alrededor de esas estrellas literalmente. Secundariamente Hubble ha hecho un impacto en el área uno podría llamar `la formación de la estrella cosmológica ', es decir, la formación de estrellas por el Universo. Hubble el Campo Profundo Norte por ejemplo abrió la caja y nos permitió seguir la historia de formación de la estrella a través del Universo entero y de esta manera nos permitió que estudiáramos el `la evolución cósmica ' de las estrellas.

La Composición del Universo

La composición química del Universo y la naturaleza física de su materia constitutiva es temas que han ocupado a científicos durante siglos. De su posición privilegiada sobre la atmósfera de la Tierra Hubble ha podido contribuir significativamente a este área de investigación. Por el trabajo de estrellas de Universo como el gigante reelaborando la toma de las plantas los elementos químicos ligeros y transformándolos en más pesados. El original, llamado primordial, la composición del Universo se estudia en el tal detalle de la multa porque es una de las llaves a nuestra comprensión de procesos en el Universo muy temprano.

El helio en el Universo temprano

Poco después la Primera Misión de Servicio corrigió la aberración esférica con éxito en el espejo de Hubble un equipo llevado por astrónomo europeo Peter Jakobsen investigó la naturaleza de la materia gaseosa que llena el inmenso volumen de espacio del intergalactic. Observando la luz ultravioleta de un quasar distante que habría estado por otra parte absorto por la atmósfera de la Tierra ellos encontraron la firma largo-buscada de helio en el Universo temprano. Éste era un pedazo importante de evidencia de apoyo para la teoría del Golpe Grande. También confirmó a científicos la expectativa de ' que, en el Universo muy temprano, no importe todavía cerrado con llave a en las estrellas y galaxias se ionizó casi completamente (los átomos se despojaron de sus electrones). Éste era adelante un paso importante para la cosmología

Los faros del quasar

Esta investigación de helio en el Universo temprano es uno de muchas maneras que Hubble ha usado los quasares distantes como los faros. Como la luz de los quasares atraviesa el intergalactic intermedio importe, el signo ligero se cambia de tal una manera acerca de revele la composición del gas. Los resultados han rellenado pedazos importantes del enigma de la composición total del universo ahora y en el pasado.

La Materia oscura

Hoy astrónomos creen que cerca de 95% de la masa del Universo consiste en materia oscura, una substancia bastante diferente de la materia normal que constituye átomos y el mundo familiar alrededor de nosotros. Hubble ha tocado una parte importante en el trabajo pensó establecer la cantidad de materia oscura en el Universo y determinar su composición. El enigma de la materia oscura fantasmal todavía es lejos de resuelto, pero las observaciones increíblemente afiladas de Hubble de, por ejemplo, las lentes gravitatorias han proporcionado andando las piedras para el trabajo del futuro en este área.

Peter Jakobsen astrónomo de ESA, NGST Estudio Científico,

Yo creo que nosotros tenemos una comprensión buena de la cantidad y composición de `que a ' normales les importa del Universo ahora. El Pareciendo más allá el y extenso atrás un tiempo nosotros estamos empezando un historias de la de apedazar del esta materia juntos ahora desde que surgió del Golpe Grande el y en el futuro se derrumbó para formar las estrellas el y galaxias que nosotros vemos en el el Universo del día presente. La Hubble ha tocado una parte muy importante desenredando esta historia. Con el Próximo Telescopio de Espacio de Generación nosotros esperamos alcanzar atrás a los tiempos aun más tempranos y ver el muy primero las estrellas encienden.

Lensing gravitatorio

La luz no siempre viaja en las líneas rectas. Einstein predijo en su Teoría de Relatividad del General que los objetos macizos deformarán el tejido de espacio él. Cuando ligero pasa uno de estos objetos, como un racimo de galaxias, que su camino se cambia ligeramente. Este efecto, el lensing gravitatorio llamado, sólo es visible en los casos raros y sólo los telescopios más buenos puede observar los fenómenos relacionados.

La sensibilidad de Hubble y de alta definición le permite ver desmáyese y lentes gravitatorias distantes que no pueden descubrirse con telescopios tierra-basados cuyas imágenes están borrosas por la atmósfera de la Tierra. El lensing gravitatorio produce imágenes múltiples de la galaxia original cada uno con un característicamente torció plátano-como la forma.

Hubble era que el primer telescopio para resolverse los detalles dentro de estos múltiplo plátano-formó los arcos. Su visión afilada puede revelar la forma y la estructura interior del lensed directamente las galaxias de fondo y en este manera uno los arcos diferentes que vienen de la misma galaxia de fondo por el ojo pueden emparejar fácilmente.

Desde la cantidad de lensing depende de la masa total del racimo, pueden usarse los lensing gravitatorios a `pese los racimos de '. Esto ha mejorado nuestra comprensión de la distribución del `considerablemente ' oculto la materia oscura en la galaxia se arracima y de en el Universo en conjunto.

Richard Ellis Astronomer, la Universidad de Cambridge e Instituto de California de Tecnología,

Cuando nosotros observamos el racimo de la galaxia primero Abell 2218 con Hubble en 1995 que nosotros apuntamos principalmente a estudiar el racimo y sus galaxias. Pero nosotros conseguimos una sorpresa. Las imágenes mostraron las docenas y docenas de gravitatoriamente arcos del lensed. Cuando nosotros mostramos estas imágenes del ultrasharp a nuestros colegas que ellos podrían ver la importancia de usar el lensing gravitatorio como una herramienta cosmológica inmediatamente.