Глубокое Поле Хаббла: галактики вокруг нас

В сегодняшней статье мы поговорим о моей самой любимой космической фотографии, которую на английском языке называют Hubble Deep Field. На русский язык это переводится как Глубокое поле «Хаббла». Почему я люблю это фото? Всё очень просто. Оно великолепно по той причине, что показывает огромное количество галактик, которые нас окружают во Вселенной. И от этого колоссального объёма просто захватывает дух… Думаю наверняка все наши уважаемые читатели знают про космический телескоп «Хаббл». Он находится на околоземной орбите с 1990 года. И продолжает работать и сейчас. Даже несмотря на то, что его технологически уже превзошли многие другие инструменты. Работающие как на Земле, так и на орбите. Телескоп получил своё имя в честь астронома Эдвина Хаббла, который среди прочего открыл, что наша Вселенная расширяется. Он сделал это в 1929 году. Некоторые люди считают, что «Хаббл» был выведен на орбиту для того, чтобы с лучшим качеством фотографировать космические объекты. Из-за более близкого к ним расстояния. Однако это, конечно же, не так...

Орбитальный телескоп

Дело здесь в другом. На околоземной орбите фактически нет атмосферы. Поэтому свет, попадающий в линзу телескопа, не подвергается никаким искажениям. И, конечно же, просто смешно предполагать, что «Хаббл» находится немного ближе к звёздам. Формально, конечно, это так. Но фактически высота его орбиты составляет всего около 550 км. Что чуть больше, чем расстояние от Москвы до Великого Новгорода. Из-за такой малой высоты период обращения телескопа вокруг Земли составляет всего 95 минут.

«Хаббл» — это проект Американского космического агентства НАСА при участии европейского космического агентства ЕКА. Для управления телескопом был создан независимый орган, Институт исследований космоса с помощью космического телескопа (Space Telescope Science Institute (STScI)). Учёные всего мира могут отправлять заявки на резервирования для них времени для наблюдений с помощью «Хаббла». Проекты, связанные с НАСА и ЕКА, конечно всегда имеют приоритет. Но в принципе почти любой гражданин может подать заявку в STScI. За спрос, как говорится, денег не берут.

Существует также период времени, известный как DD, «усмотрение директора» (в данном случае директора STScI). Это некий резерв времени, который может достигать 10% от общего времени использования телескопа. И этот резерв используется по указанию директора института. В этом случае не нужно проходить через обычные каналы принятия решений.

В сговоре с группой лиц

В 1995 году Роберт Уильямс, американский астроном, который в то время был директором STScI, пользуясь служебным положением решил посвятить резервное время изучению далёких галактик. Для этого у него возникла простая идея: сфотографировать с помощью «Хаббла» ту часть неба, где, как казалась, ничего нет. Наверняка, думал он (и правильно!), на фотографии можно будет увидеть огромное количество далёких галактик.

Участок неба, который нужно сфотографировать, должен был соответствовать определённым требованиям. Он должен находится вне плоскости нашей галактики, что очевидно. Ведь задумка и была в том, чтобы обнаружить внегалактические объекты. Еще один очевидный критерий – на луче зрения не должно быть очень ярких звёзд.

Но не только это. Следовало избегать любого источника излучения. Кроме того, было предпочтительно, чтобы наблюдаемая область находилась в «зоне непрерывного наблюдения» Хаббла – CVZ. Эти области неба всегда доступны для космического телескопа, и никогда не закрываются Землей или Луной. Кроме того, выбранная область неба должна наблюдаться в Северном полушарии неба, чтобы наземные телескопы, расположенные на Гавайях, могли делать контрольные снимки.

В итоге были найдены три области, считавшиеся идеально подходящими для всех вышеперечисленных условий. Все они находились в пределах созвездия Большая Медведица.

Окончательное решение было принято по динамическим причинам. При этом принималось во внимание то, какая цель будет наиболее удобной для отслеживания «Хабблом» (космическому телескопу нужны «путеводные звезды», чтобы он всегда был направлен в одном и том же направлении).

Интересная работа

Итак, работа началась. В период с 18 по 28 декабря 1995 года «Хаббл» сделал 342 снимка одной и той же области неба. Она была очень небольшой – менее чем 10% площади лунного диска.

Когда все изображения были объединены и должным образом обработаны, конечный результат оказался просто потрясающим. На одном участке неба было запечатлено около 3000 объектов! Три тысячи далёких галактик, некоторые из которых являются одними из старейших во Вселенной!

Если это не самая красивая картина, которую Вы когда-либо видели, то я не знаю, что это! Три тысячи галактик. Каждая включает сотни миллиардов звёзд! Получается, что когда мы смотрим на это изображение, мы видим почти триллион звёзд! Тяжело даже написать это число – 1 000 000 000 000!

И это все на крошечном кусочке неба. Крошечным насколько? Возьмите монетку номиналом один рубль. Протяните руку вперёд. Область неба, которую она закроет, примерно соответствует области глубокого поля «Хаббла». Математически говоря, это одна часть из 24 миллионов! Это означает, что если бы мы разделили все небо на 24 миллиона частей, то эти три тысячи галактик, этот почти один триллион звёзд, были бы сосредоточены всего лишь в одном маленьком кусочке! И поскольку этот участок не сильно отличается от любого другого участка неба, мы можем сделать вывод, что за пределами нашей Галактики находится 3000 умноженных на 24 миллиона галактик. Или 72 миллиарда! А в них около 15 квадриллионов (10^15) звёзд. Это просто невероятное число!

И именно этот факт делает Глубокое поле «Хаббла» таким завораживающим изображением. Оно показывает нам, насколько мы малы перед лицом всего, что нас окружает. И еще оно показывает нам немыслимое количество возможностей, которые создала Вселенная. В том числе появление жизни…

Даёшь ещё галактик!

После беспрецедентного Глубокого поля «Хаббла» были созданы еще два подобных изображения. В период с сентября 2003 г. по январь 2004 г. производилась работа под названием Сверхглубкое поле «Хаббла». Идея была аналогична, размер области тоже, но направление было выбрано другое – созвездие Печь. На этом новом изображении было замечено около 10 000 галактик (то есть наша предыдущая оценка была очень низкой!). Те же самые данные были переработаны в 2012 году, и свет увидело изображение Экстремально глубокое поле «Хаббла». На нём появилось ещё 5 500 галактик!