ハッブルの遺産:1つの画像、25万個の銀河

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何年にもわたって、ハッブル宇宙望遠鏡は私たちを何度も驚かせてきました。それは私たちに惑星、衛星、星団、星雲、銀河…非常に多くの壮観でゴージャスで科学的に豊かな画像を示したので、天文学者は今後数十年にわたってそれらを調査するでしょう。



それがとったすべての種類の観察の中で、最も深遠なものの1つは、最も微妙なものの1つでもあります。それは単純な考えにかかっています。この強力な天文台を、宇宙の1つの小さな場所、比較的空っぽに見える場所に向けて、数時間、数日、数週間だけ光を蓄積させたらどうなるでしょうか。何が見えますか?

このアイデアから作成された画像は ハッブルディープフィールド 、何千もの銀河を含む象徴的なショット。それはフォローアップされました ハッブルウルトラディープフィールド 、これはより長い露出を要し、宇宙をより深く調査しました。その後、 ハッブルエクストリームディープフィールド 、合計100万秒を超える観測。







子供のための準備ができているプレーヤー1つは大丈夫です

では、どのようにフォローアップしますか?さて、これらの画像はすべて、空の比較的小さな領域のものです。腕の長さで鉛筆の先を持って簡単にブロックできます。明らかな次のステップは、ビューを広げ、空のより大きなセクションをマップすることです。たくさん、 多くの より広いセクション。

そしてそれが、私の友達、私たちが今持っている理由です これ :信じられないほど ハッブルレガシーフィールド 、これは非常に簡単に言えば、驚異的です。

ハッブルレガシーフィールド、7,500以上の観測からなる空の深い画像。ズームイン

ハッブルレガシーフィールド、7,500以上の観測からなる空の深い画像。クレジット: NASA、ESA、G。Illingworth、D。Magee(カリフォルニア大学サンタクルーズ校)、K。Whitaker(コネチカット大学)、R。Bouwens(ライデン大学)、P。Oesch(ジュネーブ大学)、Hubble Legacyフィールドチーム。

ええ。年。





これは いっぱい 銀河と!ここに表示されるオブジェクトの大部分は銀河です。私たち自身の銀河の星はほんの一握りです*。ステージを設定するには:私たちは中にいます 天の川銀河 、星でいっぱいです。家の中にいて、窓の外から向こうの家を見ているように、銀河系の空間にそれらを通り越して見ることができます。その場合、画像の星は窓のほこりの斑点のようです。あなたははるかにはるかに物事を見ることができます。

この画像の銀河は確かに非常に遠いです。ほとんどが少なくとも10億光年離れていると思いますが、中には 133億光年 遠い:彼らが後に最初の星が形成されてから間もなく彼らを見ることができるほど遠く ビッグバン

文字通り、彼らからの光は、ハッブルの鏡で彼らの旅を終える前に、130億年以上、宇宙の年齢の96%を旅してきました。

ほぼフル解像度で表示されたハッブルディープフィールドの詳細。ズームイン

ほぼフル解像度で表示されたハッブルディープフィールドの詳細。クレジット: NASA、ESA、G。Illingworth、D。Magee(カリフォルニア大学サンタクルーズ校)、K。Whitaker(コネチカット大学)、R。Bouwens(ライデン大学)、P。Oesch(ジュネーブ大学)、Hubble Legacyフィールドチーム。

念のために言っておきますが、これらの小さな点状の銀河のいくつかは、実際には私たちに近く、物理的に小さい場合もあれば、宇宙全体から見たモンスターである場合もあります。これを単に画像を見ているだけと区別するのは難しいです。 2つを識別する方法があります。たとえば、銀河の色を調べると、銀河が小さくて近いのか、大きくて遠くにあるのかがわかります。 スペクトルをとる (ライトを数千の個別の色に分割する)また、距離を直接明らかにすることもできます。天文学者はここで見られる銀河に対してこれを正確に行うので、彼らはよりよく研究することができます。

ここに表示される画像の幅はわずか2,000ピクセルです。ここに収まるようにするには、元の20,791 x 19,201ピクセルの巨大な画像を10分の1に縮小する必要がありました。さらに、118メガバイトの画像をアップロードすると、編集者の怒りが抑えられます。しかし 自分で直接ダウンロードできます よろしければ。

ちなみに、それでも全部ではありません。正方形にするために少しトリミングしました。それで、それは空のどのくらいをカバーしますか?このくらい:

満月と比較した空のハッブルレガシーフィールドのフットプリント。ズームイン

満月と比較した空のハッブルレガシーフィールドのフットプリント。クレジット: ハッブルレガシーフィールド画像:NASA、ESA、G。イリングワースとD.マギー(カリフォルニア大学サンタクルーズ校)。月の画像:NASA、ゴダードスペースフライトセンター、アリゾナ州立大学

ええ、全体の画像は一辺が約0.5度で、空の満月とほぼ同じ大きさです。伸ばした指先でブロックすることもできますが、それでも古い深いフィールドからの大きな一歩です。

常識的なメディアジャングルの本

私はこの画像の事実についてすべて書くつもりでしたが、箇条書きを与えるだけの方が簡単だと思います。

  • この画像は、16年間にわたるハッブルでの31の異なる観測プロジェクトを表しています。
  • それを作るために7,500以上の別々の観測が集められました。ここでは、2色(赤と近赤外線)のみが示されています。 実際の観測は複数のフィルターをカバーしています 紫外線から赤外線へ。
  • 総露光時間は 250日 :2100万秒以上。それは年の3分の2です!
  • 完全な画像には265,000を超える銀河があります。約20万がトリミングされたバージョンです。
  • これは、より深いがより小さなウルトラディープフィールドの銀河の20倍です。
  • 同様の一連の観測が空の別の部分で行われました。その1つは現在作業中であり、約5,200枚の画像で構成されます。

レガシーフィールドには、ウルトラディープフィールドとエクストリームディープフィールドの両方に加えて、 グレートオブザーバトリーオリジンズディープサーベイ (GOODS)、いくつかの宇宙望遠鏡によって観測された領域:スピッツァー、ハッブル、チャンドラ、ハーシェル、およびXMM-ニュートン。複数の天文台を使用すると、これらの銀河で何が起こっているかについてはるかに多くのことがわかります。 さまざまなプロセスがさまざまな種類の光を生成します

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ハッブルレガシーフィールドには、ハッブルウルトラおよびエクストリームディープフィールドを含む以前の調査、およびグレートオブザーバトリーオリジンズディープサーベイからの観測が含まれています。ズームイン

ハッブルレガシーフィールドには、ハッブルウルトラおよびエクストリームディープフィールドを含む以前の調査、およびグレートオブザーバトリーオリジンズディープサーベイからの観測が含まれています。クレジット: NASA、ESA、G。Illingworth、D。Magee(カリフォルニア大学サンタクルーズ校)、K。Whitaker(コネチカット大学)、R。Bouwens(ライデン大学)、P。Oesch(ジュネーブ大学)、Hubble Legacyフィールドチーム

ハッブル(と私)が若かった1990年代に、天文台で何ができるかを考えていたのを覚えています。何千もの画像を撮影してそれらをモザイク化するためにそれを使用することは私には思い浮かびませんでした。なぜなら、非常に多くの人々がハッブルで非常に多くの特定の科学をやりたいと思ったので、その時間の数日または数週間を使用するという考えはそれがどれほど深くなることができるかを見て、実際に笑いました。天文学者は暴動を起こすでしょう!しかし、その後、実際にディープフィールドのために数週間が確保され、私のような懐疑論者が支持者になりました。

そして、ここ数年後、私たちはこのような信じられないほどの画像を一度だけでなく何度も見ています。私たちは、これらの画像とそれらをサポートする他の観測から、宇宙について膨大な量を学びました。

私はその科学についてかなりの数の論文を読みました、そしてそれは魅力的です。しかし、それでも…私はいつものように、これらの画像のより大きな影響がはるかに一般的であるかどうか疑問に思う必要があります。

空を見上げると、何千もの星が見え、それらの間に黒いスペースがあります。しかし、それは幻想であり、私たちの小さな目が短い露出を垣間見る効果です。

空に空白のスポットはありません 。少なくともあなたの目が見ることができる規模ではありません。空のすべてのスポットは、近くまたは遠くにある銀河で覆われています。がある 2兆 観測可能な宇宙の銀河、そしてハッブルの画像が進むほど深くても、まだまだ見るべきものがあります。

宇宙は広大で深いですが、おそらくそれについて最も驚くべきことはそれが知っているということです。これらの画像は、それを知るための最初のステップの1つです。


* 星は一般的に銀河と区別することができます。 回折スパイク 、星を通過しているように見える線。これらは、ハッブルの二次ミラーを所定の位置に保持している金属製の羽根によって引き起こされます。光 回折 それらのベーンをごくわずかに通過させ、スパイクを作成します。通常、十字線のように4つありますが、この画像は多くの観測で構成されており、そのうちのいくつかは他の観測と比較して回転しています。一緒に追加すると、回折スパイクの複数のセットが得られます。一部の銀河は、ドットとして表示されるほど遠くにあるか、回折スパイクを生成するような明るい中心を持っているため、星と銀河を100%確実に区別する方法ではないことに注意してください。