Վիքիպեդիա

«Hubble Deep Field»–ի խմբագրումների տարբերություն

Հաջորդ տարբ →
Content deleted Content added
ՎիզուալԵլատեքստ
Ստեղծվել է «Hubble Deep Field» էջի թարգմանությամբ
(Տարբերություն չկա)

14:06, 3 Նոյեմբերի 2020-ի տարբերակ

Դիտման համար ընտրված տարածքը պետք է համապատասխանի մի քանի չափանիշների.

Հաբլի խորը դաշտ

Hubble Deep Field (HDF) — Մեծ Արջի համաստեղության փոքր հատվածի լուսանկար, որը ստացվել է«Հաբբլ» աստղադիտակով. Պատկերում երևացող տարածքը հավասար է 5,3 քառակուսի անկյունային րոպեների[1], որը կազմում է երկրակամարի մասն է. Նկարը հավաքվել է 342 տարբեր լուսանկարներից՝ ստացված լայնակյուն մոլորակային տեսախցիկ 2-ով(անգլ.՝ Wide Field and Planetary Camera 2 — WFPC2), որը տեղադրված է «Հաբբլ» աստղադիտակի վրա. Պատկերը հավաքվել է մի քանի օրվա ընթացքում՝ 1995 թվականի դեկտեմբերի 18-իվ մինչը դեկտեմբերի 28-ը [2]։

Տարածաշրջանն այնքան փոքր է, որ Ծիր Կաթինի առաջին պլանից ընդամենը մի քանի աստղ է գտնվում նրա մեջ: Այսպիսով, պատկերի գրեթե բոլոր 3000 օբյեկտները գալակտիկաներ են:

2004 թ.- ին ավելի խորը պատկեր էր ստացվել, որը հայտնի էր որպես Hubble Ultra Deep Field ( HUDF-Հաբլի Ուլտրա Խորը Դաշտ) [3]: Դրա ստեղծման համար պահանջվել է տասնմեկ օր: 2012-ին թողարկվեց նոր, նույնիսկ ավելի խորը պատկեր՝ Hubble Extreme Deep Field (XDF-Հաբլ ծայրահեղ խորքային դաշտը), որը դարձավ տեսանելի ալիքի երկարություններում երբևէ արված ամենախորը և զգայուն աստղագիտական պատկերը [4] :

Առաջադրանքներ

Հաբլ տիեզերական աստղադիտակի աստղագետների հիմնական նպատակներից մեկը եղել է աստղադիտակի բարձր օպտիկական լուծաչափի օգտագործումը՝ հեռավոր գալակտիկաներն ուսումնասիրելու համար, որոնց ուսումնասիրումը նախկինում անհասանելի էր[1]: Տիեզերական աստղադիտակի վրա, ի տարբերություն ցամաքային աստղադիտակների, չեն ազդում մթնոլորտային աղավաղումները: Սա թույլ է տալիս պատկերներ ստանալ շատ ավելի բարձր զգայունությամբ տեսանելի և ուլտրամանուշակագույն սպեկտրներում, քան Երկրի մակերևույթից ստացված պատկերները: Քանի որ շատ հեռավոր գալակտիկաներից լույսի ուղին տևում է միլիոնավոր և միլիարդավոր տարիներ, մենք դրանց տեսնում ենք ինչպես դրանք եղել են շատ վաղուց: Այս տեսակի ուսումնասիրությունները ավելի լավ պատկերացում են տալիս գալակտիկաների ծագման, էվոլյուցիայի և զարգացուման մասին [5]:

Դիտման տարածքի ընտրություն

 
Դիտման համար ընտրված տարածքը:

Որոշվեց, որ թիրախը կլինի Հաբլի «անընդհատ դիտարկման գոտում» (CVZ) - երկնքի մի տարածք, որը Երկրի կամ Լուսնի կողմից չի ծածկվում, երբ աստղադիտակը շարժվում է իր ուղեծրով: Աշխատանքային խումբը որոշեց կենտրոնանալ հյուսիսային «շարունակական դիտարկման տարածքի» վրա, որպեսզի հետագա դիտումները հնարավոր լինի կատարել հյուսիսային կիսագնդի աստղադիտակների միջոցով, ինչպիսիք են «Very Large Array» (Շատ մեծ զանգված) և «Կեկ աստղադիտարան» աստղադիտակը [1] [6] :

Այս չափանիշները էապես սահմանափակել են ուսումնասիրման տարածքները [1] :

Սկզբնապես գտնվել են քսան մարզեր, որոնք բավարարում էին այս բոլոր չափանիշներին, և որոնցից ընտրվել են երեք օպտիմալները: Բոլոր ընտրված տարածքները գտնվում էին Մեծ Արջի համաստեղությունում: Հետագա ռադիոուսումնասիրությունները բացառեցին այս տարածքներից մեկը, որը պարունակում էր պայծառ ռադիոաղբյուր: Վերջնական որոշումը ընտրության երկու մնացած շրջաններում կայացվել է հաշվի առնելով «նավիգացիոն աստղերը», որոնք գտնվում են դրանց մոտ, Հաբլ աստղադիտակի դիտումները դիտումները սովորաբար պահանջում են մի քանի հարեւան աստղերի ներկայությունը, ըստ որի աստղադիտակի ճշգրիտ տեղորոշման սենսորներ ) (անգլ.՝ Fine Guidance Sensors ) գրավում է դիտման տարածքը: Ի վերջո, 12h 36m 49,4sաջ ծագման մեջ գտնվող տարածք և +62° 12′ 58″ թեքում [7]:

Դիտումներ

 
Դիտման մեթոդիկա:

Որոշելով դիտման ոլորտը, գիտնականները սկսեցին մշակել դրա մեթոդաբանությունը: Անհրաժեշտ էր որոշել, թե 48 ֆիլտրերից (ներառյալ նեղաշերտ, հատուկ սպեկտրալ գծերը մեկուսացնող և լայնաշերտ), որոնցով զինված է WFPC2-ը, որն օգտագործելու էին դիտումների համար: Ընտրությունը կախված էր յուրաքանչյուր ֆիլտրի « թողունակությունից »: Գծավոր ֆիլտրերի օգտագործումը անցանկալի էր:

Արդյունքում ընտրվեց չորս լայնաշերտ ֆիլտրեր` 300 նմ, 450 նմ (կապույտ լույս), 606 նմ (կարմիր լույս) և 814 նմ [8]: Քանի որ Հաբլ աստղադիտակի սենսորների քվանտային արդյունավետությունը 300 նմ ալիքի երկարության շրջանում շատ ցածր է, և այս երկարության ալիքի դիտումներում գրանցվող աղմուկը հիմնականում պայմանավորված էր CCD մատրիցայի աղմուկով և ոչ թե երկնքի ֆոնային աղմուկով: Այսպիսով, այս դիտումները կարող են կատարվել, երբ ֆոնային բարձր աղմուկը վնաս կհասցնի դիտումների կատարմանը այլ թողունակության գծերում:

Ընտրված ֆիլտրերի միջոցով նախապես ընտրված նպատակային տարածքի պատկերները ստացվել են տասնօրյա անընդհատ դիտումների ընթացքում, որոնց ընթացքում Հաբլը շուրջ 150 անգամ պտտվել է Երկրի շուրջը [9]: Յուրաքանչյուր ալիքի դիտման ընդհանուր ժամանակը կազմել է՝ 48,93 [10] ժամ (300 նմ), 36,52 ժամ (450 նմ), 34,94 ժամ (606 նմ) և 34,86 ժամ (814 նմ): Դիտումները բաժանվել են 342 առանձին «փուլերի»՝ կանխելու պատկերի որոշակի տարածքների էական վնասը՝ պայծառ շերտերով, որոնք առաջանում են տիեզերական ճառագայթների CCD սենսորների վրա ազդեցության հետևանքով:

Տվյալների մշակում

 
Տարբեր ալիքի երկարություններում ստացված պատկերներ. 300 նմ (վերևի ձախ), 450 նմ (վերևի աջ), 606 նմ (ներքևի ձախ) և 814 նմ (ներքևի աջ)

Տարբեր ալիքի երկարությամբ արված պատկերները համատեղելով նախ հանվել են տիեզերական ճառագայթներով լուսավորված փիքսելները: Մի քանի հաջորդական պատկերները համեմատելով նույնականացվեցին փիքսելները, որոնց վրա մի պատկերի վրա ազդել են տիեզերական ճառագայթները, իսկ մյուսներին՝ ոչ: Պատկերներից զգուշորեն հեռացվել են նաև տիեզերական աղբի և արհեստական արբանյակների հետքերը: [1] [11] [12]

Երկրագնդից ցրված լույսը հստակ տեսանելի էր բեկորների մոտ քառորդ մասում: Պայծառության դեֆեկտից ազատվելու համար այս բեկորները հավասարեցվել են ցրված լույսի վրա չազդող պատկերների մակարդակին: Արդյունքում պատկերը հարթեցվել է: Այս ընթացակարգով ցրված լույսը գրեթե ամբողջությամբ մաքրվել է պատկերներից: [1] [10] [13]

342 առանձին պատկերները արատներից մաքրելուց հետո դրանք միավորվել են մեկի մեջ: WFPC2- ի CCD- մատրիցայի յուրաքանչյուր փիքսել համապատասխանում է 0,09 աղեղ վայրկյան տարածքի: Յուրաքանչյուր հաջորդ պատկեր մասամբ համընկնում էր նախորդի հետ: Օգտագործելով մշակման բարդ մեթոդներ (« Drizzle » հատուկ ալգորիթմ [14] [15] ), պատկերները միավորվել են, և վերջնական պատկերում յուրաքանչյուր ալիքի փիքսելի չափը կազմել է 0,04 աղեղ վայրկյան [16] :

Տվյալների մշակումը թույլ տվեց ստանալ չորս մոնոքրոմատիկ պատկեր` մեկական յուրաքանչյուր ալիքի երկարությամբ: Դրանք գունավոր պատկերի մեջ միավորելը անորշ էր, քանի որ ալիքի երկարությունները, որոնց տրույթում պատկերերը ստացվել էին, չեն համապատասխանում կարմիր, կանաչ և կապույտ լույսի ալիքի երկարություններին: Վերջնական պատկերի գույները միայն կոպիտ պատկերացում են տալիս գալակտիկաների իրական գույների մասին: HDF- ի համար ֆիլտրերի ընտրությունը (ինչպես Hubble- ի պատկերների մեծ մասի դեպքում) հիմնականում ուղղված էր դիտումների գիտական օգտակարությունը առավելագույնին հասցնելու, այլ ոչ թե տեսողականորեն ընկալվող գունավոր համընկնումների համար: [17]

HDF- ի նկարագրությունը

Վերջնական պատկերը պարունակում շուրջ 3000 գալակտիկաների պատկերներ՝ առաջին պլանի ոչ ճիշտ եւ պարուրաձև գալակտիկաներից մինչև հազիվ նկատելի՝ հետևի ֆոնին միայն մի քանի փիքսել չափի: Ընդհանրապես, HDF- ի վրա, ենթադրաբար, առաջին պլանում կան մեկ տասնյակից էլ պակաս աստղեր, մինչդեռ օբյեկտների մեծ մասը հեռավոր գալակտիկաներ են: Շատ գալակտիկաներ փոխազդում են միմյանց հետ՝ շղթաներ և աղեղներ ստեղծելով, և, ամենայն հավանականությամբ, դրանք աստղերի ինտենսիվ կազմավորման շրջաններ են:

Գիտական արդյունքներ

 
HDF մանրամասն նկարագրում է գալակտիկայի ձևերի, չափերի և գույների բազմազանությունը տիեզերքում:

HDF պատկերի տվյալները գիտնականներին հարուստ նյութեր են տրամադրել վերլուծության համար: 2005 թ.-ի դրությամբ, աստղագիտական գրականության մեջ հայտնվել է շուրջ 400 փաստաթուղթ (ուսումնասիրություն, հոդված)` հիմնված HDF- ի վրա: Ամենահիմնական արդյունքներից մեկը կարմիր շեղման բարձր արժեք ունեցող մեծ թվով գալակտիկաների հայտնաբերումն էր: Այն ժամանակ դա հայտնի էր գալակտիկաների մեծ կարմիր շեղման հայտնաբերման մեծ թվով քվազարների համար, քանի որ բարձր կարմիր շեղումը հայտնի էր շատ քչերին: Նկարի վրա շատ HDF գալակտիկաներ են ՝ 6-ից ավելի կարմիր շեղումը, ինչը մոտավորապես համապատասխանում է 12 միլիարդ լուսային տարվա հեռավորությանը: HDF-ի ուսումնասիրման տարածաքի ամենահեռավոր օբյեկտները տեսանելի չեն Հաբլ աստղադիտակի պատկերներում և կարող են հայտնաբերվել միայն այլ ալիքի երկարություններում արված պատկերների վրա, որոնք ստացվում են երկրի մակերևույթին մոտ աստղադիտակների ուսումնասիրությամբ: [18]

HDF պատկերը պարունակում է մեծ թվով անկանոն գալակտիկաներ : Ենթադրվում է, որ հսկա էլիպսաձեւ գալակտիկաները առաջանում են պարուրաձեւ և անկանոն գալակտիկաների փոխազդեցության արդյունքում: Գալակտիկաների հսկայական զանգվածը դրանց զարգացման տարբեր փուլերում թույլ է տվել աստղագետներին նոր տեղեկություններ ստանալ աստղերի առաջացման գործընթացների մասին :

Երկար տարիներ աստղագետները չեն կարողանում բացահայտել մութ նյութի բնույթը, որի զանգվածը հնարավոր չէ հայտնաբերել, սակայն այն կազմում է տիեզերքի զանգվածի մոտավորապես 23% [19] ըստ դիտումների և հաշվարկների, ինչպես նաև մութ էներգիան, որը բացասական ճնշում ունի և համասեռ լրացնում է տիեզերքի ամբողջ տարածքը: Մութ էներգիայի մասնաբաժինը կազմում է Տիեզերքի բոլոր բաղադրիչների 72% -ը :

Ըստ տեսություններից մեկի մութ նյութը կարող է բաղկացած լինել ծանր զանգվածային աստղաֆիզիկական կոմպակտ հալո օբյեկտներից` թույլ լուսավոր ծանր առարկաներից, ինչպիսիք են կարմիր թզուկները գալակտիկաների արտաքին շրջաններում: Այս տեսությունը չի հաստատվել HDF պատկերման միջոցով․ դրա վրա մեծ քանակությամբ կարմիր թզուկներ չեն հայտնաբերվել:

Հետագա դիտումներ

 
Hubble Deep Field South

HDF- ը հանդիսանում է տիեզերաբանության ուսումնասիրման ուղենիշ, և մինչ այժմ այս տարածքի մեծ մասը չի ուսումնասիրվել: 1995 թվականից ի վեր բազմաթիվ ուսումնասիրություններ և դիտարկումներ են իրականացվել ինչպես գետնի վրա, այնպես էլ տիեզերական աստղադիտակների միջոցով՝ ալիքների լայն տիրույթում. Ռադիոալիքներից մինչև ռենտգենյան ճառագայթներ: [18] [20]

 
Hubble Ultra Deep Field

Բազմաթիվ բարձր կարմիր շեղման օբյեկտներ են հայտնաբերվել HDF ուսումնասիրման տարածքում՝ հիմքի վրա հիմնված աստղադիտակների միջոցով, մասնավորապես՝ James Clerk Maxwell ռադիոհեռադիտակը (անգլ.՝ James Clerk Maxwell Telescope) [1]: Այս օբյեկտների բարձր կարմիր շեղումը թույլ չտվեց, որ դրանք տեսանելի լինեն ալիքի տեսանելի տիրույթում, և միայն ալիքի այլ երկարությունների (ինֆրակարմիր տիրույթ, ենթամիլիմետրային ալիքներ) դիտարկումները դրա հնարավորություն տվեցին: [6]

Ինֆրակարմիր տիեզերական աստղդիտարանի դիտումներ (անգլ.՝ Infrared Space Observatory (ISO) հայտնաբերել է ինֆրակարմիր ճառագայթում օպտիկական պատկերներում տեսանելի 13 գալակտիկաներից: Այս գալակտիկաները պարունակում են մեծ քանակությամբ «միջաստղային փոշի», ինչը պայմանավորված է աստղերի ինտենսիվ կազմավորման հետ: VLA- ի նման ցամաքային գործիքներից ստացված ռադիոընկալիչները HDF- ում հայտնաբերել են 5 ռադիոաղբյուր [21] (ի սկզբանե հայտնաբերվել են 14-ը [22], բայց դիտման սխալների պատճառով մնացել են միայն 5-ը), որոնցից յուրաքանչյուրը համապատասխանում է տեսանելի ալիքի երկարության գալակտիկայի:

1998-ին ստեղծվեց պատկեր, որը նման էր HDF- ին, բայց գտնվում էր երկնքի հարավային կիսագնդում ` Hubble Deep Field South: Այս պատկերը ևս ստեղծվել է HDF- ի նույն մեթոդի անալոգով: Ստացվող պատկեր ստացվեց HDF- ին շատ նման, որը հաստատում է տիեզերաբանական սկզբունքը, այն է տիեզերքի համասեռությունն՝ համաշխարհային մասշտաբով:

Տես նաև

Նշումներ

  1. ↑ 1,0 1,1 1,2 1,3 1,4 1,5 1,6 «Предпосылки, исследования, результаты» (անգլերեն). Space Telescope Science Institute, Baltimore, MD. Արխիվացված է օրիգինալից 2012-01-30-ին. Վերցված է 2008-10-14-ին. {{cite web}}: Unknown parameter |datepublished= ignored (օգնություն)
  2. ↑ «Пресс-релиз NASA» (անգլերեն). НubbleSite. Արխիվացված է օրիգինալից 2012-01-30-ին. Վերցված է 2008-10-12-ին. {{cite web}}: Unknown parameter |datepublished= ignored (օգնություն)
  3. ↑ «Пресс-релиз Hubble Ultra Deep Field» (անգլերեն). NASA, ESA, S. Beckwith (STScI) and the HUDF Team. 2004-03-09. Արխիվացված է օրիգինալից 2012-01-30-ին. Վերցված է 2008-10-14-ին.
  4. ↑ «Hubble Goes to the eXtreme to Assemble Farthest-Ever View of the Universe». NASA. 2012-09-25. Արխիվացված է օրիգինալից 2012-11-19-ին. Վերցված է 2012-09-26-ին.
  5. ↑ «Исследования HDF» (անգլերեն). Imperial College, London. 1996-11-08. Արխիվացված է օրիգինալից 2012-01-30-ին. Վերցված է 2008-10-14-ին.
  6. ↑ 6,0 6,1 «Galaxies of stars shrouded in dust found» (անգլերեն). S. C Chapman JET-EFDA. 2005-05-25. Արխիվացված է օրիգինալից 2012-01-30-ին. Վերցված է 2008-10-14-ին.
  7. ↑ «Координаты Hubble Deep Field» (անգլերեն). The Association of Universities for Research in Astronomy. 1997. Արխիվացված է օրիգինալից 2012-01-30-ին. Վերցված է 2008-10-12-ին.
  8. ↑ «Применение фильтров при построении изображения» (անգլերեն). Space Telescope Science Institute. 1997-01-27. Արխիվացված է օրիգինալից 2012-01-30-ին. Վերցված է 2008-10-12-ին.
  9. ↑ «The Hubble Deep Field» (անգլերեն). Space Telescope Science Institute. 1996-01-14. Արխիվացված է օրիգինալից 2012-01-30-ին. Վերցված է 2008-10-12-ին.
  10. ↑ 10,0 10,1 «HDF Scheduling Details» (անգլերեն). Space Telescope Science Institute. 1996-01-14. Արխիվացված է օրիգինալից 2012-01-30-ին. Վերցված է 2008-10-12-ին.
  11. ↑ «Алгоритмы обработки изображений» (անգլերեն). The Association of Universities for Research in Astronomy. 1996-10-24. Արխիվացված է օրիգինալից 2012-01-30-ին. Վերցված է 2008-10-14-ին.
  12. ↑ «Обработка изображений» (անգլերեն). Association of Universities for Research in Astronomy. 1996-01-14. Արխիվացված է օրիգինալից 2012-01-30-ին. Վերցված է 2008-10-14-ին.
  13. ↑ «Обработка изображений» (անգլերեն). The Association of Universities for Research in Astronomy. 1996-03-01. Արխիվացված է օրիգինալից 2012-01-30-ին. Վերցված է 2008-10-14-ին.
  14. ↑ «Применение алгоритма «Drizzle»» (անգլերեն). Space Telescope Science Institute. 1996-02-29. Արխիվացված է օրիգինալից 2012-01-30-ին. Վերցված է 2008-10-12-ին.
  15. ↑ «Reconstruction of the HDF» (անգլերեն). Space Telescope Science Institute. 1996-09-15. Արխիվացված է օրիգինալից 2012-01-30-ին. Վերցված է 2008-10-12-ին.
  16. ↑ «Финальные размеры разрешения изображения» (անգլերեն). Space Telescope Science Institute. 1996-02-28. Արխիվացված է օրիգինալից 2012-01-30-ին. Վերցված է 2008-10-12-ին.
  17. ↑ «Выбор фильтров для наблюдения HDF» (անգլերեն). The Association of Universities for Research in Astronomy. 1996-01-14. Արխիվացված է օրիգինալից 2012-01-30-ին. Վերցված է 2008-10-14-ին.
  18. ↑ 18,0 18,1 «Размер области Hubble Deep Field» (անգլերեն). The Association of Universities for Research in Astronomy. 1996-10-24. Արխիվացված է օրիգինալից 2012-01-30-ին. Վերցված է 2008-10-12-ին.
  19. ↑ «Исследования WMAP» (անգլերեն). Сайт NASA. 2008-10-14. Արխիվացված է օրիգինալից 2012-01-30-ին. Վերցված է 2008-10-27-ին.
  20. ↑ «Дальнейшие наблюдения области» (անգլերեն). The Association of Universities for Research in Astronomy. 2002-02-14. Արխիվացված է օրիգինալից 2012-01-30-ին. Վերցված է 2008-10-14-ին.
  21. ↑ «Исследования HDF с помощью [[VLA]]» (անգլերեն). Национальная Радио-астрономическая обсерватория (NRAO). Արխիվացված է օրիգինալից 2012-01-30-ին. Վերցված է 2008-10-12-ին. {{cite web}}: URL–wikilink conflict (օգնություն)
  22. ↑ «Исследования радиоисточников» (անգլերեն). Hawaii Catalog of the HDF. Արխիվացված է օրիգինալից 2012-01-30-ին. Վերցված է 2008-10-12-ին.

Հղումներ

Գրականություն

Ստացված է «https://hy.wikipedia.org/w/index.php?title=Hubble_Deep_Field&oldid=7512400» էջից