Lo que aprendimos después de 32 años del Hubble de la NASA

El 24 de abril de 1990, la NASA lanzó el telescopio espacial Hubble a la órbita terrestre.

Esta imagen muestra el despliegue del Telescopio Espacial Hubble, el 25 de abril de 1990, un día después de su lanzamiento. Fue capturado por la cámara IMAX Cargo Bay (ICBC) instalada a bordo del transbordador espacial Discovery. Ha estado en funcionamiento durante 32 años y no ha recibido mantenimiento desde 2009. Con un espejo de 2,4 m de diámetro, recoge tanta luz en 1 minuto como un telescopio de 160 mm (6,3) que tarda 3 horas y 45 minutos en encontrarse.

(crédito: NASA / Institución Smithsonian / Corporación Lockheed)

Originalmente, un defecto en la óptica resultó en imágenes decepcionantemente borrosas.

La diferencia de antes y después entre la vista Hubble original (a la izquierda) con defectos de espejo y las imágenes corregidas (a la derecha) después de la aplicación de la óptica adecuada. La primera misión de mantenimiento, en 1993, llevó el verdadero poder del telescopio Hubble al frente de la astronomía, donde ha permanecido desde entonces.

(crédito: NASA/STScI)

Pero las misiones de servicio posteriores han convertido al Hubble en el observatorio épico que todos conocemos.

Plutón, representado con el Hubble, aparece en un mosaico compuesto, junto con sus cinco lunas. Caronte, el más grande, debe fotografiarse con Plutón en un filtro completamente diferente debido a su brillo. Las cuatro lunas más pequeñas orbitan este sistema binario por un factor de 1000 veces más tiempo de exposición a su eyección. Nix e Hydra se descubrieron en 2005, Kerberos se descubrió en 2011 y Styx en 2012.

(crédito: NASA, ESA y M.Wallter (Instituto SETI))

Como el universo nos ha mostrado, hemos respondido muchas de nuestras preguntas más profundas.

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Esta región profunda del Campo GOODS-South contiene 18 galaxias que forman estrellas tan rápidamente que el número de estrellas en el interior se duplica en solo 10 millones de años: solo el 0,1% de la edad del universo. Las vistas más profundas del universo, tal como las revela el Hubble, nos retrotraen a la historia temprana del universo, cuando la formación de estrellas era mucho mayor, y a los tiempos en que la mayoría de las estrellas del universo no se formaron.

(crédito: NASA, ESA, A. van der Wel (Instituto Max Planck de Astronomía), H. Ferguson, A. Koekemoer (Instituto de Ciencias del Telescopio Espacial) y el equipo CANDELS)

No sabíamos qué había allí en las profundidades más profundas del espacio.

inalcanzable

ربما لاحظ حقل هابل العميق العميق (XDF) منطقة من السماء فقط 1/32.000.000 من الإجمالي ، لكنه كان قادرًا على اكتشاف 5500 مجرة ​​ضخمة بداخله: ما يقدر بـ 10٪ من إجمالي عدد المجرات الموجودة بالفعل في هذا شريحة على غرار شعاع lápiz. El 90% restante de las galaxias son demasiado débiles, demasiado rojas o demasiado oscuras para que el Hubble las detecte, pero cuando extrapolamos a todo el universo visible, esperaríamos un total de 2 billones de galaxias.

(crédito: equipos HUDF09 y HUDF12; Procesamiento: E. Siegel)

Nunca antes habíamos visto una galaxia pequeña.

James Webb Hubble

Solo porque esta galaxia distante, GN-z11, se encuentra en una región donde el medio intergaláctico está mayormente reionizado, el telescopio Hubble puede detectarlo por nosotros en este momento. Para ver más, necesitamos un observatorio mejor y optimizado para este tipo de detección, del Hubble. Aunque la galaxia se ve muy roja, esto solo se debe al efecto de corrimiento al rojo del universo en expansión. En esencia, la propia galaxia es muy azul.

(crédito: NASA, ESA, P. Oesch, B. Robertson (Universidad de California, Santa Cruz) y A. Feild (STScI))

No hemos tenido casos conocidos de planetas que orbiten estrellas que no sean el Sol.

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La combinación de datos de Subaru (imagen roja) y datos de Hubble (imagen azul) revela un exoplaneta a una distancia de 93 unidades astronómicas (donde 1 AU es la distancia entre la Tierra y el Sol) de su estrella madre. La luminosidad del cuerpo masivo indica un reflejo de emisión estelar en lugar de una emisión directa sin perturbaciones, mientras que la ausencia de una señal polarizadora sugiere fuertemente un escenario de formación diferente a la acreción del núcleo. Este es uno de los más de 5.000 exoplanetas conocidos actualmente.

(crédito: T. Currie et al., Nature Astronomy, 2022)

No sabíamos si el universo tenía 10 mil o 16 mil millones de años.

inalcanzable

La luz de cualquier galaxia emitida después del inicio del Big Bang caliente, hace 13.800 millones de años, nos habría llegado hoy, siempre que se encuentre dentro de los 46.100 millones de años luz en la actualidad. Pero la luz de las galaxias más viejas y distantes será bloqueada por la interferencia de la materia y desplazada hacia el rojo por la expansión del universo. Ambos presentan severos desafíos para el descubrimiento y plantean cuentos de advertencia en nuestra contra para sacar conclusiones definitivas sobre la distancia entre ellos sin los datos apropiados y necesarios.

(crédito: F. Summers, A. Pagan, L. Hustak, G. Bacon, Z. Levay y L. Frattere (STScI))

No sabíamos si el espacio se expandía a un ritmo de 50 o 100 km/s/millón por metro cuadrado.

Panteón +

Aunque hay muchos aspectos de nuestro universo en los que todos los conjuntos de datos están de acuerdo, la tasa de expansión del universo no es uno de ellos. Basándonos únicamente en los datos de supernova, podemos inferir una tasa de expansión de 73 km/s/Mpc, pero las supernovas no exploran los primeros 3 mil millones de años de nuestra historia cósmica. Si incluimos datos del fondo cósmico de microondas, que a su vez se emite cerca del Big Bang, entonces hay diferencias irreconciliables en este momento, ¡pero solo a un nivel de <10%!

(crédito: D. Brout et al./Pantheon+, ApJ presentado, 2022)

No sabíamos si la materia oscura era caliente, tibia, fría o en qué medida.

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Los mapas de rayos X (rosa) y materia total (azul) de los diversos grupos de galaxias en colisión muestran una clara separación entre la materia normal y las influencias gravitatorias, algunas de las pruebas más sólidas de la materia oscura. Aunque algunas de nuestras simulaciones indican que algunos grupos pueden estar moviéndose más rápido de lo esperado, las simulaciones incluyen solo la gravedad y otros efectos como la retroalimentación, la formación de estrellas y la catástrofe estelar también pueden ser importantes para el gas. Sin solo la materia oscura, sino también la materia oscura fría que constituye aproximadamente el 25-30% de nuestro universo, estas observaciones (junto con muchas otras cosas) no pueden explicarse adecuadamente.

(crédito: NASA, ESA, D. Harvey (École Polytechnique Fédérale de Lausanne, Suiza; Universidad de Edimburgo, Reino Unido), R. Massey (Universidad de Durham, Reino Unido), T. Kitching (University College London, Reino Unido) y A. Taylor y E. Tetley (Universidad de Edimburgo, Reino Unido))

No conocíamos la existencia de la energía oscura ni el destino del universo.

El enorme cúmulo de galaxias MACS J1149.5 + 223, cuya luz tardó más de 5.000 millones de años en llegar hasta nosotros, se encuentra entre las estructuras unidas más grandes de todo el universo. En escalas más grandes, las galaxias, los cúmulos y los cúmulos cercanos pueden parecer relacionados, pero separados de este cúmulo por la energía oscura; Los supercúmulos son solo estructuras visibles, y la visión del Hubble del universo distante ayudó a revelar esta propiedad.

(crédito: NASA, ESA, S. Rodney (JHU), Equipo FrontierSN; T. Treu (UCLA), P. Kelly (UC Berkeley) y el equipo GLASS; Lotus (STScI) y Frontier Fields Team; METRO. Cartero (STScI) y el equipo de CLASH; y Z. Levay (STScI))

Ni siquiera sabíamos si los agujeros negros eran reales o no.

híbrido subgaláctico

Esta pequeña parte del campo profundo de GOODS-N, fotografiada con varios observatorios, incluidos Hubble, Spitzer, Chandra, XMM-Newton, Herschel, VLT y más, contiene lo que parece ser un punto rojo anodino. Este objeto, un híbrido casi galáctico hace solo 730 millones de años después del Big Bang, puede ser la clave para resolver el misterio de la evolución intergaláctica de los agujeros negros.

(crédito: NASA, ESA, G. Illingworth (UCSC), P. Oesch (UCSC, Yale), R. Bouwens (LEI), I. Labbe (LEI), Cosmic Dawn Center/Niels Bohr Institute/Universidad de Copenhague, Dinamarca)

Después de 32 años con Hubble, todas estas preguntas y más han sido respondidas definitivamente.

Las imágenes del visible/infrarrojo cercano del Hubble muestran una estrella masiva, unas 25 veces la masa del Sol, desaparecida de la existencia, sin supernova u otra explicación. El colapso directo es el único candidato a explicación plausible, y es una de las formas conocidas, además de las fusiones de supernovas o estrellas de neutrones, de formar un agujero negro por primera vez.

(crédito: NASA/ESA/C. Kochank (OSU))

Los límites se han ampliado y ahora estamos tratando de responder preguntas de seguimiento.

En esta vista de comparación, los datos del Hubble se muestran en violeta, mientras que los datos de ALMA, que detectan polvo y gas fríos (que a su vez indican la posibilidad de formación de estrellas), se superponen en naranja. Obviamente, ALMA no solo revela características y detalles que el Hubble no puede ver, sino que a veces muestra la presencia de objetos que el Hubble no puede ver en absoluto.

(crédito: B. Saxton (NRAO/AUI/NSF); ALMA (ESO/NAOJ/NRAO); NASA/Agencia Espacial Europea (Hubble)

Gracias, Hubble, y que ALMA y JWST avancen continuamente en nuestra búsqueda ilimitada de conocimiento.

James Webb uñas

La primera imagen de fase de minutos publicada por el Telescopio Espacial James Webb de la NASA muestra una sola imagen de una estrella, completa con seis picos de difracción notables, con estrellas y galaxias de fondo reveladas detrás. Tan genial como es esta imagen, es probablemente la peor imagen del Telescopio Espacial James Webb que verás desde aquí.

(crédito: NASA/STScI)

Mostly Mute Monday cuenta una historia astronómica con imágenes, imágenes y no más de 200 palabras. taciturno; sonríe más.

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