Deoarece inginerii și tehnicienii lucrează cu sârguință pentru a diagnostica și a dezvolta o soluție (în cel mai bun caz) sau pentru a rezolva (în cel mai rău caz) problemele recente ale giroscopului din Telescopul spațial Hubble, ne oferă un moment pentru a verifica și a reflecta asupra unora dintre cele mai mari caracteristici ale sale ştiinţă. Nu vă faceți griji, acel mare observator din cer nu va merge nicăieri în curând (atât cât ne-am dori o actualizare sau înlocuire), așa că putem aștepta cu încredere încă mulți ani de măreție astronomică. Dar Hubble funcționează de aproape trei decenii acum; ce a contribuit la suma totală a cunoașterii umane a universului?
Răspunsul: mult. Și astăzi voi atinge doar unul dintre cele mai importante.
Măsurarea distanțelor îndepărtate până la lucruri îndepărtate în spațiu nu este o sarcină ușoară. Se dovedește că a spune ceva pithy cum ar fi „Galaxy Andromeda este la aproximativ 2,5 milioane de ani-lumină distanță” este de fapt foarte greu de rezolvat în partea din spate. Măsurătorile astronomice moderne se bazează pe un set de tehnici care se suprapun, care se întrepătrund, care funcționează constant spre exterior, la distanțe tot mai mari, de la lună până la marginea Universului observabil.
Una dintre ancorele cheie în această așa-numită „scară de distanță cosmică” (pentru că este ca o scară a distanțelor față de cosmos) este un obiect astronomic cunoscut sub numele de variabilele Cepheid. Numite pentru constelația regală unde au fost descoperite pentru prima dată, aceste stele au o proprietate foarte particulară și foarte utilă: pulsează.
Pe parcursul a câteva zile, aceste stele vor crește constant și mai luminoase, circulând într-un model regulat, repetabil, de încredere. Și la începutul anului 1900, un astronom înzestrat cu numele Henrietta Swan Leavitt a descoperit că aceste variabile Cepheid nu sunt doar variabile plictisitoare - sunt interesant variabile. Există o relație foarte curioasă între cât de repede sunt aceste stele mai luminoase / dimmer și cât de intrinsec sunt strălucitoare (în jargonul astronomic acest lucru este cunoscut ca luminozitate).
Și dacă știți cât de luminos este ceva, puteți calcula distanța. Gândește-te doar la mine pentru a-mi da seama cât de minunat este. Ieși în seara asta și privește o stea la întâmplare. Cât de departe este? Ia o bănuială aleatorie. Căutați o stea mai strălucitoare. Este o stea mai strălucitoare, deoarece este mai aproape? Sau este mai luminos pentru că ... este doar, știi, mai luminos? Este un puzzle dur care a tulburat chiar și titani ai gândirii precum Newton.
Dar dacă ai cunoaște luminozitatea (luminozitatea reală) a acelor stele, atunci ai putea ști cu siguranță care era mai departe și care era mai aproape. Pentru fiecare stea ați putea să o comparați Adevărat luminozitate până la strălucirea pe care o măsoară pe cer, fă puțin, dar din trigonometrie liceală și ai ști distanța față de acei denizeni stelari.
Acest lucru este greu de făcut cu orice stea veche, pentru că este greu să le cunoaștem adevărata luminozitate. Dar, din fericire, Cepheids nu este doar o stea veche. Deoarece puteți măsura variația lor și această variație este direct conectată la luminozitatea lor, puteți să-i distanțați distanțele cu ușurință (relativă).
Edwin Hubble a descoperit pentru prima dată că Galaxia Andromeda este a) propria galaxie, și b) cu adevărat departe, deschizând primul nostru mare salt în scena cosmologică. Și acum știți de ce Hubble (Telescopul spațial) a fost numit după Hubble (persoana). Dar Cepheids nu ne poate duce decât până acum. Încă trebuie să observi o stea individuală și să ai un telescop suficient de sensibil pentru a înregistra variația în timp. Acest lucru nu este ușor și devine mult, mult mai greu cu cât plecați mai departe.
Pentru a ajunge la distanțele cosmologice cu adevărat vaste pe care le cunoaștem și le iubim astăzi, trecem la alte tehnici. Dar aceste tehnici (să zicem, uitându-ne la anumite tipuri de supernove) nu sunt deloc bune în apropiere, așa că Cepheids oferă punctul crucial de ancorare pentru a ajunge la ... bine, stelele.
Și aici este livrat Hubble într-un mod mare. Hubble este un telescop mare, ceea ce înseamnă că poate vedea foarte departe Cepheids. Și este în spațiu, așa că nu trebuie să vă faceți griji cu privire la atmosfera neplăcută de a-și strica măsurătorile. Cu aceste avantaje și alte progrese, astronomi am reușit să distanțăm distanțele până la trei duzini de galaxii cât mai departe de 65 de milioane de ani-lumină, cu mai multe măsurări cefeide pe galaxie pentru a le bloca cu adevărat.
Acest rezultat unic a fundamentat înțelegerea distanțelor noastre cosmice, ajutându-ne să învățăm mai multe despre totul, din istoria cosmosului nostru până la natura energiei întunecate. Și a fost doar o mică porție din ceea ce s-a obținut cu Hubble.
Citiți mai multe: „Rezultate finale ale proiectului cheie al telescopului spațial Hubble pentru măsurarea constantei Hubble”
