नासा के हबल के 32 साल बाद हमने क्या सीखा

24 अप्रैल, 1990 को नासा ने हबल स्पेस टेलीस्कोप को पृथ्वी की कक्षा में लॉन्च किया।

यह फोटो हबल स्पेस टेलीस्कोप को लॉन्च के एक दिन बाद 25 अप्रैल, 1990 को तैनात किया जा रहा है। इसे IMAX कार्गो बे कैमरा (ICBC) द्वारा अंतरिक्ष यान डिस्कवरी पर सवार किया गया था। यह 32 वर्षों से परिचालित है, और 2009 के बाद से इसकी सेवा नहीं की गई है। 2.4-मीटर व्यास के दर्पण के साथ, यह 1 मिनट में उतना ही प्रकाश एकत्र करता है जितना 160-मिमी (6.3 ) दूरबीन के लिए 3 घंटे और 45 मिनट की आवश्यकता होगी। इकट्ठा करना।

(क्रेडिट: नासा / स्मिथसोनियन इंस्टीट्यूशन / लॉकहीड कॉर्पोरेशन)

मूल रूप से, प्रकाशिकी में एक दोष के कारण निराशाजनक रूप से धुंधली छवियां हुईं।

हबल के मूल दृश्य (बाएं) और दर्पण की खामियों के बीच पहले और बाद के अंतर, और उचित प्रकाशिकी लागू होने के बाद सुधारी गई छवियों (दाएं) के बीच का अंतर। पहला सर्विसिंग मिशन, 1993 में, हबल की वास्तविक शक्ति को खगोल विज्ञान में सबसे आगे लाया, जहां यह तब से बना हुआ है।

(क्रेडिट: नासा/एसटीएससीआई)

लेकिन बाद के सर्विसिंग मिशनों ने हबल को उस महाकाव्य वेधशाला में बदल दिया जिसे हम सभी जानते हैं।

प्लूटो, एक मिश्रित मोज़ेक में हबल के साथ चित्रित के रूप में दिखाया गया है, इसके पांच चंद्रमाओं के साथ। इसके सबसे बड़े चारोन को प्लूटो के साथ उनकी चमक के कारण पूरी तरह से अलग फिल्टर में चित्रित किया जाना चाहिए। चार छोटे चंद्रमा इस बाइनरी सिस्टम की परिक्रमा करते हैं, जिससे उन्हें बाहर लाने के लिए 1,000 अधिक एक्सपोज़र समय का कारक होता है। 2005 में निक्स और हाइड्रा की खोज की गई थी, 2011 में केर्बरोस और 2012 में स्टाइक्स की खोज की गई थी।

(क्रेडिट: NASA, ESA, और M. Showalter (SETI संस्थान))

जैसा कि इसने हमें ब्रह्मांड दिखाया है, हमने अपने कई गहन प्रश्नों का उत्तर दिया है।

गुड्स-साउथ क्षेत्र के इस गहरे क्षेत्र में 18 आकाशगंगाएँ हैं जो इतनी तेज़ी से तारे बनाती हैं कि अंदर सितारों की संख्या केवल 10 मिलियन वर्षों में दोगुनी हो जाएगी: ब्रह्मांड के जीवनकाल का केवल 0.1%। ब्रह्मांड के गहनतम विचार, जैसा कि हबल द्वारा प्रकट किया गया है, हमें ब्रह्मांड के प्रारंभिक इतिहास में वापस ले जाता है, जहां सितारों का निर्माण बहुत अधिक था, और ऐसे समय में जहां ब्रह्मांड के अधिकांश सितारों का गठन भी नहीं हुआ था।

(क्रेडिट: नासा, ईएसए, ए वैन डेर वेल (मैक्स प्लैंक इंस्टीट्यूट फॉर एस्ट्रोनॉमी), एच। फर्ग्यूसन और ए। कोकेमोर (स्पेस टेलीस्कोप साइंस इंस्टीट्यूट), और कैंडेल्स टीम)

हमें नहीं पता था कि अंतरिक्ष की सबसे गहरी गहराई में क्या है।

पहुँच योग्य नहीं

हबल एक्सट्रीम डीप फील्ड (XDF) ने भले ही आकाश के एक क्षेत्र को कुल का सिर्फ 1/32,00,000 वां भाग देखा हो, लेकिन इसके भीतर 5,500 आकाशगंगाओं को उजागर करने में सक्षम था: वास्तव में इसमें निहित आकाशगंगाओं की कुल संख्या का अनुमानित 10% पेंसिल-बीम-शैली का टुकड़ा। शेष 90% आकाशगंगाएँ या तो बहुत धुंधली हैं या बहुत लाल हैं या हबल को प्रकट करने के लिए बहुत अस्पष्ट हैं, लेकिन जब हम संपूर्ण अवलोकन योग्य ब्रह्मांड पर एक्सट्रपलेशन करते हैं, तो हम कुल ~ 2 ट्रिलियन आकाशगंगाएँ प्राप्त करने की उम्मीद करते हैं।

(क्रेडिट: HUDF09 और HUDF12 टीमें; प्रोसेसिंग: ई. सीगल)

हमने पहले कभी एक शिशु आकाशगंगा नहीं देखी थी।

जेम्स वेब हबल

केवल इसलिए कि यह दूर की आकाशगंगा, GN-z11, एक ऐसे क्षेत्र में स्थित है, जहाँ अंतर-माध्यम अधिकतर पुन: आयनित होता है, हबल इसे वर्तमान समय में हमारे सामने प्रकट कर सकता है। आगे देखने के लिए, हमें हबल की तुलना में इस प्रकार की पहचान के लिए अनुकूलित एक बेहतर वेधशाला की आवश्यकता है। हालांकि आकाशगंगा बहुत लाल दिखाई देती है, यह केवल विस्तारित ब्रह्मांड के रेडशिफ्टिंग प्रभाव के कारण है। आंतरिक रूप से, आकाशगंगा अपने आप में बहुत नीली है।

(क्रेडिट: NASA, ESA, P. Oesch और B. Robertson (कैलिफ़ोर्निया विश्वविद्यालय, सांता क्रूज़), और A. Feild (STScI))

हमारे पास सूर्य के अलावा किसी अन्य तारे की परिक्रमा करने वाले ग्रहों का कोई ज्ञात उदाहरण नहीं था।

सुबारू डेटा (लाल छवि) और हबल डेटा (नीली छवि) के संयोजन से अपने मूल तारे से 93 खगोलीय इकाइयों (जहां 1 एयू पृथ्वी-सूर्य की दूरी है) की दूरी पर एक एक्सोप्लैनेट की उपस्थिति का पता चलता है। विशाल वस्तु की चमक निर्बाध प्रत्यक्ष उत्सर्जन के बजाय परावर्तित तारकीय उत्सर्जन को इंगित करती है, जबकि ध्रुवीकरण संकेत की कमी कोर अभिवृद्धि के अलावा अन्य गठन परिदृश्य का अत्यधिक सूचक है। यह वर्तमान में ज्ञात 5000 से अधिक एक्सोप्लैनेट में से एक है।

(क्रेडिट: टी. करी एट अल।, नेचर एस्ट्रोनॉमी, 2022)

हमें नहीं पता था कि ब्रह्मांड 10 अरब था या 16 अरब साल।

पहुँच योग्य नहीं

13.8 अरब साल पहले गर्म बिग बैंग की शुरुआत के बाद उत्सर्जित किसी भी आकाशगंगा से प्रकाश आज तक हम तक पहुंच चुका होगा, जब तक कि यह वर्तमान में लगभग 46.1 अरब प्रकाश वर्ष के भीतर है। लेकिन जल्द से जल्द, सबसे दूर की आकाशगंगाओं के प्रकाश को हस्तक्षेप करने वाले पदार्थ द्वारा अवरुद्ध कर दिया जाएगा और विस्तारित ब्रह्मांड द्वारा फिर से स्थानांतरित कर दिया जाएगा। दोनों का पता लगाने के लिए गंभीर चुनौतियों का प्रतिनिधित्व करते हैं, और उचित, आवश्यक डेटा के बिना उनकी दूरी के बारे में निश्चित निष्कर्ष निकालने के लिए हमारे खिलाफ चेतावनी कहानियां पेश करते हैं।

(श्रेय: एफ. समर्स, ए. पागन, एल. हस्तक, जी. बेकन, जेड. लेवे, और एल. फ्रेटरे (एसटीएससीआई))

हमें नहीं पता था कि अंतरिक्ष का विस्तार 50 या 100 किमी/सेकंड/एमपीसी पर हो रहा है।

पंथियन +

यद्यपि हमारे ब्रह्मांड के कई पहलू हैं जिन पर सभी डेटा सेट सहमत हैं, जिस दर पर ब्रह्मांड का विस्तार हो रहा है वह उनमें से एक नहीं है। अकेले सुपरनोवा डेटा के आधार पर, हम ~ 73 किमी / सेकंड / एमपीसी की विस्तार दर का अनुमान लगा सकते हैं, लेकिन सुपरनोवा हमारे ब्रह्मांडीय इतिहास के पहले ~ 3 बिलियन वर्षों की कोशिश नहीं करते हैं। यदि हम कॉस्मिक माइक्रोवेव बैकग्राउंड से डेटा शामिल करते हैं, जो स्वयं बिग बैंग के बहुत करीब से उत्सर्जित होता है, तो इस समय अपूरणीय अंतर हैं, लेकिन केवल <10% स्तर पर!

(क्रेडिट: डी. ब्रौट एट अल./पेंथियन+, एपीजे सबमिट किया गया, 2022)

हमें नहीं पता था कि डार्क मैटर गर्म, गर्म या ठंडा था या कितना था।

विभिन्न टकराने वाले आकाशगंगा समूहों के एक्स-रे (गुलाबी) और समग्र पदार्थ (नीला) मानचित्र सामान्य पदार्थ और गुरुत्वाकर्षण प्रभावों के बीच एक स्पष्ट अलगाव दिखाते हैं, जो काले पदार्थ के कुछ सबसे मजबूत सबूत हैं। हालांकि हमारे द्वारा किए गए कुछ सिमुलेशन संकेत देते हैं कि कुछ क्लस्टर अपेक्षा से तेज़ी से आगे बढ़ रहे हैं, सिमुलेशन में अकेले गुरुत्वाकर्षण शामिल है, और प्रतिक्रिया, स्टार गठन और तारकीय प्रलय जैसे अन्य प्रभाव भी गैस के लिए महत्वपूर्ण हो सकते हैं। न केवल डार्क मैटर के बिना, बल्कि कोल्ड डार्क मैटर हमारे ब्रह्मांड का लगभग ~ 25-30% हिस्सा बनाता है, इन टिप्पणियों (कई अन्य लोगों के साथ) को पर्याप्त रूप से समझाया नहीं जा सकता है।

(क्रेडिट: NASA, ESA, डी. हार्वे (इकोले पॉलीटेक्निक फ़ेडेरेल डी लॉज़ेन, स्विटज़रलैंड; यूनिवर्सिटी ऑफ़ एडिनबर्ग, यूके), आर. मैसी (डरहम यूनिवर्सिटी, यूके), टी. किचिंग (यूनिवर्सिटी कॉलेज लंदन, यूके), और ए. टेलर और ई. टिटले (एडिनबर्ग विश्वविद्यालय, यूके))

हमें नहीं पता था कि डार्क एनर्जी का अस्तित्व है या ब्रह्मांड का भाग्य क्या होगा।

प्रभावशाली रूप से विशाल आकाशगंगा समूह MACS J1149.5 + 223, जिसके प्रकाश को हम तक पहुंचने में 5 बिलियन वर्ष लगे, पूरे ब्रह्मांड में सबसे बड़ी बाध्य संरचनाओं में से एक है। बड़े पैमाने पर, आस-पास की आकाशगंगाएँ, समूह और समूह इससे जुड़े हुए प्रतीत हो सकते हैं, लेकिन डार्क एनर्जी के कारण इस क्लस्टर से अलग हो रहे हैं; सुपरक्लस्टर केवल स्पष्ट संरचनाएं हैं, और हबल के दूर के ब्रह्मांड के दृष्टिकोण ने इस संपत्ति को प्रकट करने में मदद की।

(क्रेडिट: NASA, ESA, और S. Rodney (JHU) और FrontierSN टीम; T. Treu (UCLA), P. Kelly (UC बर्कले), और GLASS टीम; J. Lotz (STScI) और फ्रंटियर फील्ड्स टीम ; एम. पोस्टमैन (STScI) और CLASH टीम; और Z. लेवे (STScI))

हमें यह भी नहीं पता था कि ब्लैक होल असली थे या नहीं।

क्वासर-आकाशगंगा संकर

हबल, स्पिट्जर, चंद्रा, एक्सएमएम-न्यूटन, हर्शेल, वीएलटी और अन्य सहित कई वेधशालाओं के साथ चित्रित माल-एन गहरे क्षेत्र के इस छोटे से टुकड़े में एक प्रतीत होता है कि अचूक लाल बिंदु है। वह वस्तु, बिग बैंग के सिर्फ 730 मिलियन वर्ष बाद से एक क्वासर-आकाशगंगा संकर, आकाशगंगा-ब्लैक होल के विकास के रहस्य को उजागर करने की कुंजी हो सकती है।

(क्रेडिट: NASA, ESA, G. Illingworth (UCSC), P. Oesch (UCSC, येल), R. Bouwens (LEI), I. Labbe (LEI), कॉस्मिक डॉन सेंटर / Niels Bohr संस्थान / कोपेनहेगन विश्वविद्यालय, डेनमार्क )

हबल के 32 वर्षों के बाद, इन सवालों और अन्य सभी का निश्चित रूप से उत्तर दिया गया है।

हबल से दृश्यमान / निकट-आईआर तस्वीरें एक विशाल तारा दिखाती हैं, जो सूर्य के द्रव्यमान का लगभग 25 गुना है, जो बिना किसी सुपरनोवा या अन्य स्पष्टीकरण के अस्तित्व से बाहर हो गया है। प्रत्यक्ष पतन एकमात्र उचित उम्मीदवार स्पष्टीकरण है, और पहली बार ब्लैक होल बनाने के लिए सुपरनोवा या न्यूट्रॉन स्टार विलय के अलावा एक ज्ञात तरीका है।

(क्रेडिट: नासा / ईएसए / सी। कोचानेक (ओएसयू))

सीमाओं को पीछे धकेल दिया गया है, और अब हम अनुवर्ती प्रश्नों का उत्तर देना चाहते हैं।

इस तुलना दृश्य में, हबल डेटा को बैंगनी रंग में दिखाया गया है, जबकि ALMA डेटा, धूल और ठंडी गैस (जो स्वयं स्टार-गठन क्षमता को इंगित करता है) को प्रकट करता है, नारंगी रंग में मढ़ा जाता है। स्पष्ट रूप से, ALMA न केवल उन विशेषताओं और विवरणों का खुलासा कर रहा है जो हबल नहीं कर सकते हैं, लेकिन कभी-कभी, यह उन वस्तुओं की उपस्थिति को दर्शाता है जिन्हें हबल बिल्कुल नहीं देख सकता है।

(क्रेडिट: बी सैक्सटन (एनआरएओ / एयूआई / एनएसएफ); एएलएमए (ईएसओ / एनएओजे / एनआरएओ); नासा / ईएसए हबल)

धन्यवाद, हबल, और ALMA, JWST, और ज्ञान के लिए हमारी अंतहीन खोज को लगातार आगे बढ़ा सकता है।

जेम्स वेब स्पाइक्स

नासा के जेम्स वेब स्पेस टेलीस्कोप द्वारा जारी की गई अब तक की पहली बारीक-चरणबद्ध छवि एक तारे की एकल छवि दिखाती है, जो छह प्रमुख विवर्तन स्पाइक्स के साथ पूरी होती है, जिसके पीछे पृष्ठभूमि के तारे और आकाशगंगाएँ दिखाई देती हैं। यह छवि जितनी उल्लेखनीय है, यह जेम्स वेब स्पेस टेलीस्कोप की सबसे खराब छवि होने की संभावना है जिसे आप यहां से कभी भी देखेंगे।

(क्रेडिट: नासा/एसटीएससीआई)

ज्यादातर म्यूट मंडे छवियों, दृश्यों और 200 से अधिक शब्दों में एक खगोलीय कहानी बताता है। कम बोलो; अधिक मुस्कान।

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