Хъбълско дълбоко поле (HDF) — изображение на най-ранните галактики

Хъбълско дълбоко поле (HDF): над 3000 далечни галактики, видени така, както са били преди 10+ млрд. години — прозорец към ранната еволюция на Вселената.

Дълбокото поле на Хъбъл, понякога наричано HDF, представлява изображение на малка част от нощното небе. Снимката е направена в посока на съзвездието Ursa Major от космическия телескоп Хъбъл през 1995 г. Полето е избрано така, че да е практически „празно“ — без ярки звезди или близки галактики, които да затъмняват наблюдението, и се намира на висока галактическа ширина, за да се минимизира поглъщането от междузвездния прах.

То е важно, защото показва някои от най-ранните (най-отдалечените) галактики, наблюдавани някога - общо над 3000. HDF беше получено чрез многократни, дълги експозиции в няколко филтъра, които позволяват да се изследват цветовете, морфологиите и относителните разстояния (чрез фотометрични червени измествания) на много от тези обекти.

Районът от небето, в който е направен HDF, е с ширина, по-малка от 1/10 от ширината на пълната Луна, но съдържа над 3000 галактики. Въпреки малкия си ъглов размер, изображението разкрива богата популация от галактики с различни форми — от компактни, сини обекти до по-големи елиптични и дискови галактики, често с признаци на сливане и активна звездообразуваща дейност.

Как бе направено изображението

За да се достигне до такава дълбочина, Hubble направи многодневни експозиции в няколко оптични и близко-ултравиолетови филтъра, използвайки своята камера (Wide Field камерата от поколение WFPC2). Общият ефект е натрупване на стотици часове светлина от много слаби и отдалечени обекти, което позволява детайлно статистическо изследване на малките и бледи галактики, невидими за по-краткотрайните наблюдения.

Какво показва HDF и защо е значим

Поради времето, което е необходимо на светлината от тези галактики да достигне до Земята, много от тях на снимката изглеждат точно така, както са изглеждали преди повече от 10 милиарда (10 000 000 000) години. Поради това тя позволява на учените да разгледат как е изглеждала Вселената по онова време и как се е променила, за да стане такава, каквато е сега. Ако към това се добави и космологичният принцип, който предполага, че в големи мащаби Вселената е приблизително една и съща, независимо от посоката, в която гледате, HDF се превръща в много важен инструмент за астрономите, изучаващи как се е променила Вселената.

От HDF учените извлякоха редица ключови резултати: оценка на броя на галактиките при различни яркости (броеви функции), проследяване на историята на звездообразуването във Вселената, проучване на морфологичната еволюция (как формите на галактиките се променят с времето) и наблюдение на редица много слаби, компактни и често неправилни обекти, които подсказват за активни процеси на сливане и формиране на звезди в ранната Вселена. HDF също служи като лаборатория за развитие и тестване на техники за определяне на фотометрични червени измествания, когато спектроскопични измервания са непрактични за най-бледите обекти.

Влияние и последващи проучвания

Публикуването на HDF през 1996 г. предизвика вълна от последващи дълбоки наблюдения: бяха направени допълнителни полета (например Hubble Deep Field South), а по-късно и още по-дълбоки изображения като Hubble Ultra Deep Field (HUDF). Резултатите от HDF оформиха голяма част от съвременното ни разбиране за еволюцията на галактиките и послужиха за планиране на по-нататъшни програми с Хъбъл и с нови инструменти. В следващите десетилетия наблюденията с нови телескопи, включително космически и наземни, и най-ново с телескопи от поколението на James Webb Space Telescope, надграждат и разширяват откритията, илюстрирани за първи път от HDF.

Поради тези причини HDF понякога се нарича "най-важната снимка, правена някога". Тя не е само красива снимка — тя е и научна база, която революционира начина, по който астрономите изучават далечните и ранни етапи на космичната история.

Въпроси и отговори

В: Какво представлява дълбокото поле на Хъбъл?

В: Защо е важно дълбокото поле на Хъбъл?

Въпрос: В каква посока е направено дълбокото поле на Хъбъл?

В: Коя е областта от небето, в която е заснето дълбокото поле на Хъбъл?

В: Колко галактики има в дълбокото поле на Хъбъл?

Въпрос: Защо много галактики в дълбокото поле на Хъбъл изглеждат по същия начин, както преди повече от 10 милиарда години?

Въпрос: Какъв е космологичният принцип във връзка с дълбокото поле на Хъбъл?

Търсене по буква