Hubblovo hlboké pole: Rozdiel medzi revíziami

Smazaný obsah Přidaný obsah
Smrtihlav (diskusia | príspevky)
úpravy
Eryn Blaireová (diskusia | príspevky)
wikilinky, pravopis, formulácie
Riadok 1:
[[Súbor:HubbleDeepField.800px.jpg|náhľad|Hubblovo hlboké pole]]
'''Hubblovo hlboké pole''' (angl. ''Hubble Deep Field'', skratka: HDF) je [[fotografia]] s rozmerom 3 x 3 [[oblúková minúta|oblúkovej minúty]] vo [[Asterizmus Veľký voz|Veľkom voze]], bez slabých hviezd alebo blízkej skupiny [[Galaxia|galaxií]], v ktorom [[Hubblov vesmírny ďalekohľad]] zaznamenal v roku [[1995]] na zloženej snímke 1500 galaxií v rôznom štádiu vývoja". <ref>Súpis termínov z astronómie (pokračovanie). In: Kultúra slova, 2016, roč. 50, č. 1, [https://www.juls.savba.sk/ediela/ks/2016/1/KS1-2016.pdf] S. 19 </ref> Oblasť vzniku poľa je bez slabých hviezd alebo blízkej skupiny [[Galaxia|galaxií]].
 
Táto fotografia tvorí asi jednu 24 milióntinu celej oblohy, čo z hľadiska uhlovej veľkosti zodpovedá tenisovej loptičke vo vzdialenosti 100 metrov. Obrázok bol zostavený z 342 samostatných [[Expozícia (fotografia)|expozícií]] nasnímaných pomocou [[Wide Field and Planetary Camera 2]] Hubblovho ďalekohľadu v priebehu desiatich po sebe nasledujúcich dní medzi 18. a 28. decembrom 1995.
 
Pole je také malé, že zo samostatných hviezd [[Galaxia (Mliečna cesta)|Mliečnej cestyGalaxie]] sa ich v ňom nachádza len niekoľko, a teda. takmerTakmer všetky z 3 000 objektov na obrázku sú teda galaxie, pričom niektoré patria medzi najmladšie a najvzdialenejšie, aké poznáme. Tým, že odhalil tak veľký počet veľmi mladých galaxií, sa obrázok HDF stal medzníkom v štúdiu raného vesmíru.
 
Tri roky po pozorovaní HDF bolbola podobne zobrazenýzobrazená regiónoblasť na južnej nebeskej pologuli a bolbola pomenovanýpomenovaná [[Hubblovo južné hlboké pole]]. Pozorovaná podobnosť medzi týmito dvoma regiónmi posilnila presvedčenie, že vesmír je jednotný vo veľkých mierkach, a že Zem zaberá typickýtypickú regiónoblasť vo vesmíre ([[kozmologický princíp]]). Širší, ale plytšíplytkejší prieskum sa uskutočnil aj ako súčasť veľkého prieskumu [[Origins Deep Survey]].
 
V roku 2004 bola po niekoľkých mesiacoch svetelnej expozície vytvorená fotografia známa ako [[Hubblovo ultrahlboké pole]]<ref>{{Citácia elektronického dokumentu|titul=The Hubble Deep Fields
Riadok 13:
 
=== Koncepcia ===
Jedným z kľúčových cieľov astronómov, ktorí navrhli Hubbleov vesmírny ďalekohľad (teleskop), bolo použitie jeho vysokého optického rozlíšenia na štúdium vzdialených galaxií na úroveň detailov, ktorá nebola možná z povrchu Zeme. Teleskop umiestnený nad [[Atmosféra Zeme|atmosférou]] sa vyhýba atmosférickému vzduchovému skresleniu. To mu umožňuje snímať citlivejšie snímky [[Viditeľné svetlo|viditeľného]] a [[Ultrafialové žiarenie|ultrafialového svetla]] ako s pomocou pozemných teleskopov pozorujúcich vo viditeľnej časti spektra. (AkLen v prípade, že je možná dobrá [[Adaptívna optika|adaptívna optická korekcia]] na viditeľných vlnových dĺžkach, môžu byť konkurencieschopné pozemné teleskopy nads 10priemermi mprimárnych môžuzrkadiel byťnad konkurencieschopné.)10 m. Aj keď zrkadlo ďalekohľadu malo pri spustení do prevádzky v roku 1990 [[Aberácia|sférickú aberáciu]], stále sa dalo použiť na snímanie vzdialenejších [[Galaxia|galaxií]] v rozlíšení predtým nedosiahnuteľnom. Pretože svetlu trvá miliardy rokov, než sa dostane na Zem z veľmi vzdialených galaxií dostane na Zem, vidíme ich tak, ako vyzerali pred miliardami rokov;. rozšírenieRozšírenie rozsahu tohto výskumu na stále vzdialenejšie galaxie teda umožňuje lepšie porozumieť tomu, ako sa galaxie vyvíjajú.
 
Po korekcii sférickej aberácie počas misie [[STS-61|Space Shuttle STS-61]] v roku 1993 sa použili vylepšené zobrazovacie schopnosti ďalekohľadu na štúdium čoraz vzdialenejších a slabších galaxií. Stredne hlboký prieskum (MDS) použil fotoaparát Wide Field and Planetary Camera 2 (WFPC2) na vytváranie hlbokých snímok náhodných polí, zatiaľ čo iné nástroje sa používali na plánované pozorovania. Súčasne sa ďalšie špecializované programy zameriavali na galaxie, ktoré už boli známe pozemným pozorovaním. Všetky tieto štúdie odhalili podstatné rozdiely medzi vlastnosťami galaxií dnes a tými, ktoré existovali pred niekoľkými miliardami rokov.
 
Až 10% pozorovacieho času HST je určených ako režisérov diskrečný čas (DD) a zvyčajne sa udeľuje astronómom, ktorí chcú študovať neočakávané prechodné [[Jav|javy]], ako sú [[Supernova|supernovy]]. Keď sa ukázalo, že Hubbleova korekčná optika funguje dobre, [[Robert William Seton-Watson|Robert Williams]], vtedajší riaditeľ Vesmírneho teleskopického vedeckého ústavu, rozhodol venovať v roku 1995 podstatnú časť svojho času DD štúdiu vzdialených galaxií. Špeciálny poradný výbor inštitútu odporučil, aby sa WFPC2 použilo na zobrazenie „typickej“ oblohy vo vysokej [[galaktická šírka|galaktickej šírke]] pomocou niekoľkých [[Filter|optických filtrov]]. Bola zriadená pracovná skupina na vývoj a implementáciu projektu.
 
=== Výber cieľa ===
Pole vybrané pre pozorovania muselo splniť niekoľko kritérií. Muselo byť vo vysokej galaktickej šírke, pretože prach a zakrývajúca [[medzihviezdna hmota]] v rovine disku Mliečnej dráhyGalaxie bránia pozorovaniu vzdialených galaxií v nízkych galaktických šírkach. Cieľové [[pole]] sa muselo vyhnúť známym jasným zdrojom viditeľného svetla (ako sú napríklad hviezdy v popredí) a [[Infračervené žiarenie|infračerveného]], [[Ultrafialové žiarenie|ultrafialového]] a [[Röntgenové žiarenie|röntgenového]] žiarenia, aby sa uľahčilo neskoršie štúdium na mnohých vlnových dĺžkach objektov v hlbokom poli. Tiež sa muselo nachádzať v oblasti s nízkym infračerveným „cirrusom“ v pozadí, pričom rozptýlená infračervená emisia je pravdepodobne spôsobená horúcimi prachovými zrnami v chladných oblakoch plynného [[Vodík|vodíka]] (oblasti HI) .
 
Tieto kritériá obmedzili oblasť potenciálnych cieľových oblastí. Rozhodlo sa, že cieľ by mal byť v Hubbleových „zónach nepretržitého pozorovania“ (CVZ) - v oblastiach oblohy, ktoré nie sú počas Hubblovej [[Obežná dráha|obežnej dráhy]] zakryté Zemou alebo Mesiacom. Pracovná skupina sa rozhodla sústrediť na severnú CVZ, aby ďalekohľady na severnej pologuli, ako sú napríklad [[Keckove teleskopy|Keckove ďalekohľady]], ďalekohľady Národného observatória Kitt Peak a VLA (Very Large Array), mohli vykonávať následné pozorovania.
 
Pôvodne bolo identifikovaných dvadsať polí, ktoré spĺňajú tieto kritériá, z ktorých boli vybrané tri optimálne, všetky v konšteláciisúhvezdí [[Veľká medvedica|Veľkej medvedice]]. Pozorovania rádiovýmrádiových snímkomsnímok z VLA vylúčili jedno z týchto polí, pretože obsahovalo jasný rádiový zdroj. a konečnéKonečné rozhodnutie medzi poslednými dvoma bolo vykonané na základe dostupnosti vodiacich hviezd v blízkosti: Hubbleove pozorovania zvyčajne vyžadujú dvojicu blízkych hviezd, na ktorých sa môžu teleskopické snímače Fine Guidance Sensors počas [[Expozícia|expozície]] uzamknúť, ale vzhľadom na dôležitosť pozorovaní HDF vyžadovala pracovná skupina druhú sadu sprievodných hviezd. Pole, ktoré bolo nakoniec vybrané, sa nachádza na [[Rektascenzia|rektascenzii]] 12 h 36 m 49,4 s a [[Deklinácia (astronómia)|deklinácii]] + 62 ° 12 '58 ″; [6] [7] má plochu približne 2,6 [[Arcminúta|arcminút]], alebo plochu 1/12 [[Mesiac|Mesiaca]]. Táto oblasť predstavuje približne 1/24 000 000 z celkovej plochy oblohy.
[[Súbor:Hubble ultra deep field.jpg|náhľad|Hubblovo hlboké pole]]
 
=== Pozorovanie ===
Po výbere poľa sa musela vypracovať stratégia pozorovania. Dôležitým rozhodnutím bolo určiť, ktoré [[Optický filter|filtre]] budú na pozorovania použité; WFPC2 je vybavený štyridsiatimi ôsmymi filtrami vrátane [[Úzkopásmový filter|úzkopásmových filtrov]] izolujúcich konkrétne emisné línie [[Astrofyzika|astrofyzikálneho]] záujmu a širokopásmových filtrov užitočných na štúdium farieb hviezd a galaxií. Výber filtrov, ktoré sa majú použiť pre HDF, závisel od „[[Priepustnosť svetla (nerast)|priepustnosti]]“ každého filtra - celkového podielu svetla, ktorému umožňuje priechod - a dostupného spektrálneho pokrytia. Požadovali sa filtre s čo najmenším prekrývaním pásiem. Nakoniec sa vybrali štyri širokopásmové filtre so stredom pri vlnových dĺžkach 300 [[Nanometer|nm]] (takmer [[Ultrafialové žiarenie|ultrafialové]]), 450 nm (modré svetlo), 606 nm (červené svetlo) a 814 nm (takmer [[Infračervené žiarenie|infračervené]]). Pretože kvantová účinnosť Hubbleových detektorov pri vlnovej dĺžke 300 nm je pomerne nízka, šum pri pozorovaní pri tejto vlnovej dĺžke je spôsobený skôr šumom [[CCD]] než pozadím oblohy; tieto pozorovania by sa teda mohli vykonávať v čase, keď by vysoký šum v pozadí poškodil účinnosť pozorovaní v iných priepustných pásmach. V období od 18. do 28. decembra 1995 - v tom čase Hubble obiehal Zem približne 150-krát - bolo vybratých 342 snímok cieľovej oblasti vo vybratých filtroch. Celkové expozičné časy pri každej vlnovej dĺžke boli 42,7 hodín (300 nm), 33,5 hodiny (450 nm), 30,3 hodiny (606 nm) a 34,3 hodiny (814 nm), rozdelené do 342 jednotlivých expozícií, aby sa zabránilo významnému poškodeniu jednotlivých snímok kozmickými lúčmi, ktoré spôsobujú jasné pruhy, keď narážajú na detektory CCD. Ďalších 10 dráh Hubble sa použilo na krátke vystavenie priľahlých polí, aby sa uľahčilo následné pozorovanie inými nástrojmi.
Řádek 50 ⟶ 49:
 
Širší, no menej podrobný prieskum sa uskutočnil ako súčasť projektu [[Great Observatories Origins Deep Survey]] (GOODS). Časť oblohy pozorovaná počas tohto prieskumu bola potom skúmaná oveľa dlhšie, z čoho vzniklo [[Hubblovo ultra hlboké pole]]. Toto pole bolo najpodrobnejším optickým hlbokým poľom až do roku 2012, kedy vzniklo [[Hubblovo extrémne hlboké pole]] (XDF). Fotky tohto poľa boli 26. septembra 2012 sprístupnené viacerým mediálnym [[Agentúra|agentúram]]. Galaxie, ktoré je možné vidieť na fotke XDF pravdepodobne vznikli počas obdobia prvých 500 miliónov rokov po [[Veľký tresk|Veľkom tresku]].<ref>{{Citácia knihy|titul=The New Cosmos|url=http://dx.doi.org/10.1017/cbo9781107706125.014|vydavateľ=Cambridge University Press|miesto=Cambridge|isbn=978-1-107-70612-5|strany=157–170|meno=David J.|priezvisko=Eicher|meno2=Alex|priezvisko2=Filippenko}}</ref><ref>{{Citácia knihy|titul=Hubble Deep Field|url=https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Hubble_Deep_Field&oldid=908971386|rok=2019-08-02|jazyk=en|poznámka=Page Version ID: 908971386}}</ref>
[[Súbor:Hubble Deep Field observing geometry.svg|náhľad|SúhvezdieAsterizmus Veľký voz]]
 
== Referencie ==