Телескоп «Хаббл» — самый известный из космических телескопов. Но, помимо звания самого большого космического «фотоаппарата», это также крайне важный научный инструмент.

С того самого момента, как «Хаббл» начал свою работу, и ученые, и обыватели не перестают поражаться удивительным снимкам, которые аппарат присылает с орбиты. Красота этих изображений часто затмевает настоящие научные открытия, которые были бы невозможны без «Хаббла».

Редакция Naked Science представляет вашему вниманию 10 самых важных открытий, совершенных благодаря этому телескопу.

В 60-х годах XX века американские спутники, созданные для регистрации гамма-излучения вследствие советских атомных испытаний, стали улавливать огромные радиационные всплески из космических глубин. На протяжении десятилетий никто не знал, откуда эти всплески приходили. Когда «Хаббл» начал свою работу, ученые смогли отследить их: источниками гамма-всплесков оказались галактики с быстрым звездообразованием вроде Большого Магелланова Облака (см. фото ниже). Гамма-всплески происходят во время коллапса массивных звезд.

Точное измерение постоянной Хаббла

Долгие годы ученые спорили о точном значении постоянной Хаббла — ключевом компоненте уравнения, вычисляющего скорость расширения Вселенной. До телескопа «Хаббл» расчеты этого значения были разными, они отличались друг от друга на один-два порядка. После того как были проанализированы снимки далеких сверхновых, астрономы свели постоянную Хаббла до значения с погрешностью в пять процентов.

Звездные населения

Несмотря на то что некоторые из наиболее примечательных снимков «Хаббла» ассоциируются с наблюдением глубин Вселенной, аппарат также провел ценные наблюдения поближе к дому… Конечно, если 2,5 миллиона световых лет можно считать близким к нам расстоянием. Раньше ученым было известно очень мало об истории даже самых близких наших галактических соседей (вроде галактики Андромеда — см. снимок). Однако «Хаббл», способный фокусироваться на отдельных звездах этих галактик, позволил ученым лучше понять историю нашего уголка во Вселенной.

Столкновения небесных тел

Говоря о местах поближе к дому, несколько из самых важных снимков «Хаббла» связаны с планетой из нашей системы. В 1994 году фрагменты кометы Шумейкеров — Леви 9 врезались в Юпитер (на снимке), а космический телескоп предоставил первые в истории науки изображения столкновения двух тел в космосе. Помимо того, что это выглядит потрясающе, снимки предоставили новое понимание о составе атмосферы Юпитера.

Снимок места столкновения кометы Шумейкеров — Леви 9 с Юпитером

Протопланетные диски

Изучение тайн космоса неизменно приводит нас к вопросу о том, существует ли жизнь на других планетах. Чтобы ответить на этот вопрос, нам надо знать, сколько вообще планет в космосе. «Хаббл» совершил огромный путь, чтобы сделать это. Получив снимки протопланетных дисков, которые в итоге образуют планеты (вроде диска в туманности Орион на снимке), космический телескоп показал, что планеты — более частое явление во Вселенной, чем предполагали ученые.

Снимок протопланетного диска в туманности Орион 

Планеты вне Солнечной системы

Говоря об экзопланетах, «Хаббл» стал первым аппаратом, сделавшим снимок планеты вне Солнечной системы. Прежде было получено изображение планеты, вращающейся вокруг звезды Фомальгаут, ученым приходилось вычислять, есть ли у звезды планеты, судя по тому, как колеблется ее свечение. Благодаря «Хабблу» у астрономов появилась возможность фотографировать сами планеты.

Звезда Фомальгаут и планета Фомальгаут b 

Астрономы годами предполагали, что в центрах галактик находятся сверхмассивные черные дыры. Но до тех пор, пока «Хаббл» не сделал снимок одной из них, вопрос был насущным. Телескоп не только открыл существование черных дыр в центрах галактик, он дал ученым возможность увидеть, что между размером черной дыры и размером галактического балджа есть связь.

Диск вокруг черной дыры в галактике 

Это один из тех случаев, когда эстетическая красота снимков «Хаббла» сочетается с их научной ценностью. Снимки Hubble Deep Field (HDF) и Hubble Ultra Deep Field (HUDF) — самые большие увеличения наблюдаемой области космоса из когда-либо сделанных при помощи оптического света. Они предоставили невероятные изображения, а также дали ученым информацию для точного расчета возраста Вселенной.

Снимок Hubble Ultra Deep Field 2004-го года

Темная материя

Астрономы строят теории по поводу темной материи уже много лет, но ее до сих пор не удалось наблюдать напрямую. Она может составлять до 22% всей материи во Вселенной. Из-за того, что она не отражает и не излучает света (что, по сути, и дало ей название), темную материю невозможно увидеть в телескоп. Однако это темное вещество все равно оказывает гравитационное воздействие на проходящий мимо нее свет, который она изгибает, подобно линзе. «Хаббл» смог получить снимок света, искаженного гравитационной линзой темной материи, тем самым зарегистрировав то, что раньше не удавалось наблюдать. На снимке видно, как свет скопления галактик Abell 370 искажается гравитационной линзой темной материи.

Галактический кластер Abell 370. Синим обозначено распространение темной материи в кластере 

Темная энергия

Согласно Общей теории относительности, гравитационное воздействие каждого объекта во Вселенной постепенно замедлит, а затем обратит расширение Вселенной. Многие годы астрономы были уверены, что именно так и происходит. Опять же, пока не появился «Хаббл». Начиная с конца 1920-х ученые знали, что Вселенная расширяется, но при этом считалось, что это расширение в итоге (когда-нибудь) замедлится. В 1998 году, благодаря космическому телескопу, астрономы увидели, что оно не только не замедляется, а наоборот, ускоряется. Это монументальное открытие было сделано при помощи измерения света, излучаемого сверхновыми вроде SN 1987A (на снимке).

Сверхновая