Inžinieriai ir technikai kruopščiai dirba, diagnozuodami ir kurdami sprendimą (geriausiu atveju) arba stengdamiesi išspręsti (blogiausiu atveju) naujausius Hiblo kosminio teleskopo klausimus, susijusius su giroskopu, todėl mums suteikiama akimirka prisiregistruoti ir apmąstyti kai kuriuos didžiausius savo žygdarbius. mokslas. Nesijaudinkite, kad didžioji dangaus observatorija niekur niekur nevaikšto (tiek, kiek norėtume atnaujinimo ar pakeitimo), todėl užtikrintai galime tikėtis dar daugelio metų astronominės didybės. Tačiau „Hablas“ veikia jau beveik tris dešimtmečius; Kuo tai lėmė bendrą žmogaus žinių apie Visatą sumą?
Atsakymas: daug. Šiandien aš atliksiu tik vieną svarbiausių įvykių.
Išmatuoti tolimus atstumus iki tolimų daiktų kosmose nėra lengva užduotis. Pasirodo, sakyti kažką įmantrų, pavyzdžiui, „nuo Andromedos galaktikos nutolusi maždaug 2,5 milijono šviesmečių“, iš tikrųjų yra sunku susikurti. Šiuolaikiniai astronominiai matavimai remiasi persidengiančių, tarpusavyje sujungiamų metodų, kurie stabiliai veikia į išorę vis didesniais atstumais visą kelią nuo Mėnulio iki stebimos Visatos krašto.
Vienas iš pagrindinių inkarų šioje vadinamoje „kosminio atstumo kopėčioje“ (nes tai yra tarsi atstumų iki kosmoso kopėčios) yra keistas astronominis objektas, žinomas kaip „Cepheid“ kintamieji. Pavadintos karališkuoju žvaigždynu ten, kur jos pirmą kartą buvo atrastos, šios žvaigždės turi labai savotišką ir labai naudingą savybę: jos pulsuoja.
Per kelias dienas šios žvaigždės nuolatos taps ryškesnės ir silpnesnės, važiuodamos įprastu, pakartojamu ir patikimu modeliu. 1900 m. Pradžioje nuostabiai gabus astronomas, vardu Henrietta Swan, Leavitt atrado, kad šie „Cepheid“ kintamieji nėra tik nuobodūs kintamieji - jie įdomiai kintami. Yra labai keistas ryšys tarp to, kaip greitai šios žvaigždės tampa ryškesnės / silpnesnės, ir nuo to, kiek jos iš tikrųjų yra ryškios (astronomijos žargonu tai vadinama šviesumas).
Ir jei žinote, koks ryškus kažkas yra, galite apskaičiuoti atstumą. Šiek tiek pagalvok apie mane, kad suprastum, koks nuostabus tai yra. Išeik šį vakarą ir pažiūrėk į atsitiktinę žvaigždę. Kiek toli jis yra? Atsitiktinai atspėkite. Ieškokite ryškesnės žvaigždės. Ar ta ryškesnė žvaigždė ryškesnė, nes yra arčiau? Arba jis yra ryškesnis, nes ... tai tik, žinai, ryškesnis? Tai sunkus galvosūkis, neramus net tokiems mintims, kaip Niutonas.
Bet jei jūs žinotumėte tų žvaigždžių šviesumą (tikrąjį ryškumą), tada galėtumėte tiksliai žinoti, kuri jų yra toliau, o kuri - arčiau. Galite palyginti kiekvieną žvaigždę tiesa ryškumas iki ryškumo, kurį matuojate danguje, atlikite nedaug, bet atlikite vidurinės mokyklos trigonometriją ir žinotumėte atstumą iki tų žvaigždžių gyventojų.
Tai sunku padaryti su bet kuria sena žvaigžde, nes sunku žinoti tikrąjį jų ryškumą. Bet laimei, „Cepheids“ nėra tik sena žvaigždė. Kadangi jūs galite išmatuoti jų kitimą ir šis kitimas yra tiesiogiai susijęs su jų šviesumu, galite (santykiniu) lengvumu nustatyti jų atstumus.
Būtent su „Cepheids“ Edwinas Hablas pirmą kartą sužinojo, kad Andromedos galaktika yra a) savo galaktika ir b) tikrai toli, atverdama mūsų pirmą didžiulį šuolį į platesnę kosmologinę sceną. Ir dabar jūs žinote, kodėl Hablas (Kosminis teleskopas) buvo pavadintas Hablo (asmens) vardu. Tačiau cefeidai gali mus nuvežti tik tiek. Jūs vis tiek turite stebėti atskirą žvaigždę ir turėti pakankamai jautrų teleskopą, kad būtų galima užfiksuoti kitimą bėgant laikui. Tai nėra lengvas žygdarbis ir darosi daug sunkiau, kuo toliau.
Norėdami įveikti tikrai didelius kosmologinius atstumus, kuriuos šiandien žinome ir mėgstame, pereiname prie kitų metodų. Tačiau šie būdai (tarkime, žvelgiant į tam tikras supernovas) nėra tinkami netoliese, todėl cefeidai yra pagrindinis tvirtinimo taškas norint pasiekti „šulinį“, žvaigždes.
Štai kur „Hablas“ pristatė didelį kelią. „Hablas“ yra didelis teleskopas, reiškiantis, kad jis gali pamatyti labai toli esančius cefeidus. Ir jis yra kosmose, todėl jam nereikia jaudintis dėl niūrios atmosferos, kad būtų sugadinti matavimai. Turėdami šiuos pranašumus ir kitus patobulinimus, astronomai sugebėjo nustatyti atstumus iki trijų dešimčių galaktikų iki 65 milijonų šviesmečių, atlikdami kelis Cepheid matavimus kiekvienoje galaktikoje, kad tikrai juos užfiksuotumėte.
Šis vienas rezultatas sustiprino mūsų supratimą apie kosminius atstumus, padėdamas mums daugiau sužinoti apie viską, pradedant nuo mūsų kosmoso istorijos ir baigiant tamsiosios energijos prigimtimi. Ir tai buvo tik mažas gabaliukas to, kas buvo pasiekta su „Hablu“.
Skaitykite daugiau: „Pagrindiniai Hablo kosminio teleskopo projekto Hablo konstantai matuoti galutiniai rezultatai“
