Keďže technici a technici usilovne pracujú na diagnostike a vývoji riešenia (v najlepšom prípade) alebo pri obchádzaní (v najhoršom prípade) nedávnych problémov s gyroskopom v Hubbleovom vesmírnom teleskope, dáva nám chvíľku skontrolovať a zvážiť niektoré z jeho najväčších výkonov veda. Nerobte si starosti, že toto veľké observatórium na oblohe sa čoskoro nikam nedostane (rovnako ako by sme chceli upgrade alebo výmenu), takže sa môžeme s istotou tešiť na mnoho ďalších rokov astronomickej veľkosti. Hubbleov vesmír však už beží takmer tri desaťročia; čo to prispelo k súčtu ľudských vedomostí o vesmíre?
Odpoveď: veľa. A dnes budem zasiahnutý iba jedným z vrcholov.
Meranie vzdialených vzdialeností od vecí vo vesmíre nie je ľahká úloha. Ukazuje sa, že povedať niečo tvrdé ako „galaxia Andromeda je vzdialená asi 2,5 milióna svetelných rokov“, je skutočne ťažké zistiť, čo sa deje. Moderné astronomické merania spočívajú na súbore prekrývajúcich sa vzájomne prepojených techník, ktoré pracujú stále smerom von, aby dosahovali stále väčšie vzdialenosti od Mesiaca po okraj pozorovateľného Vesmíru.
Jedným z kľúčových kotiev v tomto takzvanom „kozmickom rebríčku rebríkov“ (pretože je to ako rebrík vzdialeností do vesmíru) je podivný astronomický objekt známy ako Cefeidove premenné. Pomenované podľa kráľovskej konštelácie, kde boli prvýkrát objavené, majú tieto hviezdy veľmi zvláštnu a veľmi užitočnú vlastnosť: pulzujú.
V priebehu niekoľkých dní budú tieto hviezdy stabilne rásť a stmievať, cyklicky prechádzajú pravidelným, opakovateľným a spoľahlivým vzorom. A začiatkom 20. storočia úžasne nadaný astronóm menom Henrietta Swan Leavitt zistil, že tieto premenné Cefeidu nie sú len nudne premenlivé - sú zaujímavo variabilné. Existuje veľmi zvláštny vzťah medzi tým, ako rýchlo tieto hviezdy cyklizujú jasnejšie / stmievateľnejšie svetlo, a tým, ako sú skutočne jasné (v astronomickom žargóne sa to nazýva žiarivosť).
A ak viete, aké je niečo jasné, môžete vypočítať vzdialenosť. Zamyslite sa nad tým, že si so mnou trochu uvedomím, aké úžasné to je. Choďte dnes večer von a pozrite sa na náhodnú hviezdu. Ako ďaleko je to? Zhodnite sa náhodne. Hľadajte jasnejšiu hviezdu. Je to jasnejšia hviezda jasnejšia, pretože je bližšie? Alebo je to jasnejšie, pretože ... je to len, viete, jasnejšie? Je to tvrdá hádanka, ktorá trápi dokonca aj myšlienkové myšlienky ako Newton.
Ale ak ste poznali jasnosť (skutočný jas) týchto hviezd, potom ste si mohli byť istí, ktorá z nich bola ďalej a ktorá bola bližšie. Pre každú hviezdu môžete porovnať jej pravdivý jas k jasu, ktorý meriate na oblohe, robíš trochu ale trigonometrie na strednej škole a poznáš vzdialenosť od týchto hviezdnych obyvateľov.
To je ťažké robiť s akoukoľvek starou hviezdou, pretože je ťažké poznať ich skutočný jas. Ale našťastie Cepheids nie sú len starými hviezdami. Pretože môžete zmerať ich variácie a táto variácia je priamo spojená s ich svietivosťou, môžete ich vzdialenosti relatívne ľahko určiť.
S Cefeidmi Edwin Hubble prvýkrát zistil, že galaxia Andromeda je a) jej vlastnou galaxiou ab) skutočne ďaleko, čím otvára náš prvý veľký skok na širšiu kozmologickú scénu. A teraz viete, prečo bol Hubble (vesmírny teleskop) pomenovaný po Hubbleovi (osobe). Ale Cefeidy nás môžu dostať len tak ďaleko. Stále musíte pozorovať jednotlivú hviezdu a dostatočne citlivý ďalekohľad, aby ste zaznamenali zmeny v priebehu času. Toto nie je ľahká hra a čím ďalej, tým ďalej.
Aby sme sa dostali do skutočne obrovských kozmologických vzdialeností, ktoré dnes poznáme a milujeme, prechádzate na iné techniky. Ale tieto techniky (povedzme, pri pohľade na určité druhy supernov) nie sú v okolí dobré, takže Cefeidy poskytujú rozhodujúci kotviaci bod na dosiahnutie hviezd.
A to je miesto, kde sa Hubbleovi darilo vo veľkej miere. Hubbleov teleskop je veľký ďalekohľad, čo znamená, že vidí veľmi ďaleko Cepheidy. A je vo vesmíre, takže sa nemusí obávať otravnej atmosféry z pokazenia jeho meraní. S týmito výhodami a inými pokrokmi sme astronómovia dokázali určiť vzdialenosť až do troch desiatok galaxií až do vzdialenosti 65 miliónov svetelných rokov, pričom ich niekoľko meraní Cepheidom v jednej galaxii ich skutočne zaistilo.
Tento jediný výsledok stmelil naše pochopenie kozmických vzdialeností a pomohol nám dozvedieť sa viac o všetkom, od histórie nášho vesmíru až po povahu temnej energie. A to bol len malý kúsok toho, čo sa s Hubbleom dosiahlo.
Čítajte viac: „Konečné výsledky z kľúčového projektu Hubbleovho vesmírneho teleskopu na meranie Hubbleovej konštanty“
