Тъй като инженери и техници работят усърдно, за да диагностицират и разработят решение (в най-добрия случай) или да заобиколят (в най-лошия случай) последните проблеми с жироскопа в космическия телескоп Хъбъл, това ни дава момент да проверим и да разгледаме някои от най-големите му подвизи на наука. Не се притеснявайте, че страхотната обсерватория в небето няма да ходи никъде в скоро време (колкото бихме искали надграждане или замяна), така че можем с увереност да очакваме още много години на астрономическо величие. Но Хъбъл работи вече почти три десетилетия; какво е допринесло за общата сума на човешкото познание за Вселената?
Отговорът: много. И днес ще посетя само един от акцентите.
Измерването на далечни разстояния до далечни неща в космоса не е лесна задача. Оказва се, че да кажеш нещо безсмислено като „галактиката Андромеда е на около 2,5 милиона светлинни години“ всъщност е много трудно да се работи в задната част. Съвременните астрономически измервания почиват на набор от припокриващи се, блокиращи се техники, които работят стабилно навън към все по-големи разстояния по целия път от Луната до ръба на наблюдаваната Вселена.
Едно от ключовите котви в тази така наречена „космическа разстояние стълба“ (тъй като е като стълба на разстояния до Космоса) е странен астрономически обект, известен като променливи на Цефеид. Наречени за царското съзвездие, където са открити за първи път, тези звезди имат много своеобразно и много полезно свойство: пулсират.
В течение на няколко дни тези звезди непрекъснато ще стават все по-ярки и по-тъмни, преминавайки през редовен, повтарящ се, надежден модел. И в началото на 1900 г. чудесно талантливият астроном от името на Хенриета Суон Леавит откри, че тези променливи на Цефеид не са просто скучно променливи - те са интересно променливи. Има много любопитна връзка между това колко бързо тези звезди вървят по-ярко / по-тъмно и колко присъщи са ярки (в астраномичния жаргон това се знае като сияйност).
И ако знаете колко е светло нещо, можете да изчислите разстоянието. Помислете само за малко с мен, за да осъзнаете колко страхотно е това. Излезте тази вечер и погледнете случайна звезда. Колко е далеч? Вземете произволно предположение. Потърсете по-ярка звезда. По-ярка звезда ли е, защото е по-близо? Или е по-светло, защото ... просто, знаете ли, е по-светло? Това е труден пъзел, който смущава дори мисли на титани като Нютон.
Но ако знаехте светимостта (действителната яркост) на тези звезди, тогава бихте могли да знаете със сигурност кой от тях е по-нататък и кой от тях по-близо. За всяка звезда бихте могли да я сравните вярно яркост към яркостта, която измервате в небето, направете малко, но на тригонометрията на гимназията и бихте знаели разстоянието до тези звездни обитатели.
Това е трудно да се направи с някоя стара звезда, защото е трудно да се знае истинската им яркост. Но за щастие Цефеидите не са никаква стара звезда. Тъй като можете да измерите тяхната промяна и тази промяна е пряко свързана с тяхната светимост, можете да определите разстоянията им с (относителна) лекота.
Именно с Цефеиди Едвин Хъбъл за пръв път откри, че галактиката Андромеда е а) собствена галактика и б) наистина далеч, отваряйки първия ни голям скок в по-широката космологична сцена. И сега знаете защо Хъбъл (космическият телескоп) е кръстен на Хъбъл (лицето). Но цефеидите могат да ни отведат само досега. Все още трябва да наблюдавате отделна звезда и да имате достатъчно чувствителен телескоп, за да запишете вариацията във времето. Това не е лесен подвиг и става много, много по-трудно, колкото по-далече отидете.
За да стигнем до наистина огромните космологични разстояния, които познаваме и обичаме днес, преминаваме към други техники. Но тези техники (да речем, като гледам някои видове свръхнови) не са никак добри наблизо, така че Цефеидите осигуряват решаващата точка за закрепване за достигане до ... добре, звездите
И това е мястото, където Хъбъл доставя по голям начин. Хъбъл е голям телескоп, което означава, че може да вижда много далеч Цефеиди. И е в космоса, така че не е нужно да се притеснявате от досадната атмосфера от разваляне на измерванията му. С тези предимства и други постижения астрономите успяхме да определим разстоянията до три дузини галактики до 65 милиона светлинни години с множество измервания на цефеиди на галактика, за да ги заключим наистина.
Този единствен резултат циментира нашето разбиране за космическите разстояния, помагайки ни да научим повече за всичко от историята на нашия Космос до природата на тъмната енергия. И това беше само една малка част от постигнатото с Хъбъл.
Прочетете още: „Крайни резултати от ключовия проект за космическия телескоп Хъбъл за измерване на константата на Хъбъл“
