La Edad y Tamaño del Universo

La Edad y Tamaño del Universo
La galaxia espiral NGC 4603 Cepheids conteniendo que se usan para las medidas de distancia.
La cima alineada la justificación científica por construir Hubble era determinar el tamaño y edad del Universo
a través de las observaciones de variables de Cepheid en las galaxias distantes. Esta meta científica era tan
importante que pusiera los constreñimientos en el más bajo límite del tamaño del espejo del primero de
Hubble.
Cepheids son un tipo especial de estrella inconstante con las variaciones de brillo muy estables y predecibles.
El período de estas variaciones depende de las propiedades físicas de las estrellas como su masa y el
verdadero brillo. Esto significa que astrónomos, sólo mirando la variabilidad de su luz, puede averiguar sobre
el C
epheids ' naturaleza física que entonces puede usarse para determinar su distancia muy eficazmente. Para este
cosmólogos de la razón Cepheids `llaman las velas normales '.
Varios grupos de astrónomos han usado Hubble para observar Cepheids con los resultados extraordinarios.
Los Cepheids se han usado entonces como los caminar−piedra para hacer las medidas de distancia para el
supernovæ que, a su vez, ha dado una medida para la balanza del Universo. Hoy nosotros sabemos la edad del
Universo a una precisión muy más alta que ante Hubble: alrededor de 15 mil millones años.
Gustav A. Tammann
Astrónomo, la Universidad de Basilea,
Nosotros ciertamente viva en los tiempos excitantes. Hubble ha hecho el progreso enorme posible dentro de la
cosmología. ¡Hoy nosotros tenemos un cuadro cosmológico muy más unificado que incluso era hace cinco
años posible cuando las personas estaban hablando de `La Cosmología en la Crisis '. Nosotros hemos visto un
cambio dramático de la miseria gloriarse!
Supernova
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La visión afilada de Hubble significa que puede ver las estrellas desplazado, supernovae que está lejos
billones de años de luz y difícil para otros telescopios para estudiar.
La mayoría de los científicos hoy cree que la expansión del Universo está acelerando. Este resultado vino de
las medidas combinadas de supernovæ remoto con la mayoría del cima−clase del mundo telescopa, incluso
Hubble, y era uno muy sorprendente. Para muchos cosmólogos de los años ha discutido si la expansión del
Universo detendría en algún futuro distante o continuaría en la vida más despacio. De los nuevos resultados
parece claro que la expansión está reduciendo la velocidad en ninguna parte casi. De hecho, debido a alguna
propiedad misteriosa de espacio él (llamó la energía del vacío), la expansión está acelerando y continuará para
siempre.
Hubble ha dado una precisión agregada a estas medidas del supernovae, principalmente debido a su de alta
definición. De la tierra una imagen del supernova mezcla normalmente en con la imagen de su galaxia del
organizador. Hubble puede distinguir la luz de las dos fuentes y así puede medir el supernova directamente.
Hubble nos dio que las medidas de distancia de los primeros cuatro supernova que nos hicieron comprenden
que algo estaba equivocado con nuestro entender presente del Universo. Aunque la prueba definida que el
Universo está acelerando vino después, nosotros no podríamos reconciliarnos nuestras observaciones de
Hubble con un Universo abajo dónde la expansión está retardando.
La Evolución estelar
La Nebulosa del Anillo, M57. Una
nebulosa planetaria.
La mayoría de la luz y radiación que nosotros podemos observar en el Universo origina en las estrellas−las
estrellas individuales, los racimos de estrellas, nebulae encendido por las estrellas y galaxias compuestas de
billones de estrellas. Las estrellas son esferas de hidrógeno resplandeciente y otros elementos químicos que
producen su rendimiento de energía prodigioso convirtiendo los elementos más ligeros a más pesados a través
de los procesos nucleares similar a aquéllos en las bombas de hidrógeno. Como los seres humanos ellos
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nacen, maduran y en el futuro se mueren pero sus vidas son inmensamente más largo que nuestro propio.
Hubble ha ido más allá de lo que puede lograrse por otros observatorios uniéndose estudios de los
nacimientos, vidas y muertes de estrellas individuales juntos con las teorías de evolución estelar. En particular
la habilidad de Hubble de sondear las estrellas en otras galaxias les permite a científicas que investiguen la
influencia de ambientes diferentes en las vidas de estrellas. Esto es crucial para poder complementar nuestra
comprensión de la galaxia del Vía Láctea con eso de otras galaxias.
Hubble fue el primer telescopio en observar a los enanos blancos directamente en los racimos de la estrella
globulares. Los enanos blancos son los remanentes estelares y proporcionan un `que ' fósiles graban de su
progenitor marca con asterisco que brilló tan brillantemente que ellos agotaron su combustible nuclear hace
tiempo. A través de estas medidas es posible determinar las edades de estos racimos antiguos que son una
herramienta cosmológica importante.
Otra área dónde el trabajo de Hubble se ha reconocido ampliamente es la vinculación de formación de la
estrella (también vea página 28 − 29) con la evolución estelar. El instrumento del infrarrojo de Hubble,
NICMOS, es capaz de parecer a través del polvo las estrellas de recién nacidos circundantes. Algunos de los
descubrimientos más sorprendentes han ocurrido hasta ahora asomando a través de las nubes de polvo que
rodea el centro de nuestro Vía Láctea. Astrónomos encontraron que este centro que se pensaba que era una
calma y casi `la región de ' muerta se puebla de hecho con estrellas infantiles macizas recogidas en los
racimos.
Las últimas fases de solar−como las estrellas se ha investigado a través de las observaciones de nebulae
planetario y el nebulae proto−planetario. Éstos son que el colourful descascara de gas expelido en el espacio
tiñendo las estrellas. Las formas variantes y colores de estas estructuras intrincadas con colores diferente que
remonta diferente, a menudo recientemente creó, los elementos químicos, ha mostrado que las fases finales de
las vidas de estrellas son más complejo que una vez el pensamiento.
Newly born massive stars The Eskimo Nebula. A
in the Papillon Nebula
planetary nebula.
The rings surrounding
supernova 1987A.
Old star cluster Hodge
301 surrounded by
supernova remnants
Gerard Gilmore Astrónomo, la Universidad de Cambridge, Hubble tiene en mi vista revolucionado el
estudio de racimos globulares−sobre todo aquéllos en otras galaxias. Estos objetos son tan densos y las
estrellas condensaron tan herméticamente juntos que es casi imposible separar las estrellas de nosotros con
los telescopios tierra−basados. Nosotros hemos podido medir qué tipo de estrellas ellos son compuesto de,
cómo ellos evolucionan y cómo la gravedad trabaja en estos sistemas complejos.
Supernova 1987A
Cuando los primeros supernova cercanos durante siglos explotados en la Nube de Magellanic Grande en 1987
se escrutó con cada telescopio disponible en la Tierra. En muchas ocasiones desde que su lanzamiento en
1990 Hubble ha rechazado su mirada al sitio de este único evento 150,000 años de luz, y gracias a su muy de
alta definición, ha sido posible supervisar el progreso de la explosión cataclista en detalle. Hubble ha visto dos
anillos de gas en cada lado de la estrella desplazado que se expelió por la estrella agonizante en su último
throes de muerte varios mil años antes de la última explosión. En los recientes astrónomos de los años ha
mirado como las partes diferentes de estos anillos péguese por la ola de la explosión de la explosión como él
extiende a través del espacio.
Nuestro Sistema Solar
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La nube de Júpiter ata con la luna Io
pasando alto sobre y lanzando una
sombra.
Las imágenes de alta definición de Hubble de los planetas y lunas en nuestro Sistema Solar sólo pueden ser
superadas por cuadros tomados de nave espacial que realmente los visita. Además Hubble puede volver para
mirar estos objetos periódicamente y así obsérvelos encima de los períodos del más tiempo (años) que
cualquier sonda del paso.
El supervisar regular de superficies planetarias es vital en el estudio de atmósferas planetarias y geología
dónde desenvolviendo los modelos de tiempo como las tormentas del polvo pueden revelar mucho sobre los
procesos subyacentes. Hubble también puede observar directamente los fenómenos geológicos como las
erupciones volcánicas. El Vesta asteroide es sólo 500 km en el diámetro y se inspeccionó por Hubble de una
distancia de 250 millones de km. El mapa resultante de la superficie muestra un mundo extraño con muchos
lava fluye, dominó por un cráter de impacto gigantesco.
Hubble también puede reaccionar rápidamente a eventos dramáticos súbitos que ocurren en el Sistema Solar.
La mayoría del mundo guardó un ojo en el Cometa Zapatero−leva 9 cuando hizo su zambullida ardiente en la
atmósfera del Júpiter planetario gigante durante el período 16−22 el 1994 de julio. Hubble siguió los
fragmentos del cometa en su última jornada y las imágenes de la alta−resolución estupendas entregadas de las
cicatrices de impacto de que la nueva información importante sobre las condiciones en la atmósfera Joviana
fue obtenida.
En su volar−bys Júpiter pasado y Saturno que las sondas del Viajero mostraron que estos gigantes de gas
tenían el auroræ similar a las luces norteñas aquí en la Tierra. Sin embargo, las imágenes de Hubble del
auroræ fueron el primero en revelar la estructura delicada que así que impresionó a muchos científicos.
Hubble lleva cámaras que son sensible a luz ultravioleta que está absorto por la atmósfera y de no vista por los
observatorios basados molidos.
Plutón no es todavía el único planeta visitado por las sondas del espacio, pero en 1994 Hubble hizo las
primeras imágenes claras en mostrando Charon a Plutón y a su luna como los objetos separados de una
distancia de 4.4 mil millones kilómetros.
Plutón y su luna Charon
Impacte Zapatero−leva 9 al
sitio de uno de los fragmentos Marte con las nubes del ciclón
de Cometa.
Los Agujeros negros, Quasares, y las Galaxias Activas
300 millones de agujero negro del
solar−masa en la galaxia NGC
7052.
En los 1950s y 1960s astrónomos había encontrado los objetos, como los quasares y fuentes de la radio cuyo
rendimiento de energía era tan inmenso que no pudiera explicarse por las fuentes tradicionales de energía
como eso producido por las estrellas normales. Fue sugerido que su inmenso rendimiento de energía pudiera
explicarse el mejor si los agujeros negros macizos estuvieran en los centros de estos objetos. Antes de al
lanzamiento de Hubble un manojo de candidatos del agujero negro había sido estudiado pero las limitaciones
de astronomía basada molida eran tales que la evidencia irrefutable para su existencia no pudiera obtenerse.
Agujeros negros que ellos, por la definición, no puede observarse, desde que ninguna luz puede escapar de
ellos. Sin embargo, astrónomos pueden estudiar los efectos de agujeros negros en sus ambientes. Éstos
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incluyen los motores de reacción poderosos de electrones que viajan las distancias grandes, muchos miles de
años de luz de los centros de las galaxias. Materia que se cae hacia el agujero negro que también emite la luz
luminosa puede verse y si la velocidad de esta materia cayente puede medirse, es posible determinar la masa
del propio agujero negro. Ésta no es una tarea fácil y exige a las capacidades extraordinarias de Hubble llevar
a cabo estas medidas sofisticadas. Las observaciones de Hubble han sido fundamentales en el estudio de los
motores de reacción y discos de materia alrededor de varios agujeros negros. Las medidas exactas de las
masas han sido la primera vez posibles para. Hubble ha encontrado los agujeros negros 3 mil millones veces
tan macizo como nuestro Sun al centro de algunas galaxias.
Mientras esto se podrían haber esperado, Hubble ha sorprendido a todos proporcionando la evidencia fuerte
que los agujeros negros existen a los centros de todas las galaxias. Además, como él aparece ese galaxias más
grandes son las organizadoras de agujeros negros más grandes. Debe haber algún mecanismo que se une la
formación de la galaxia a eso de su agujero negro y viceversa. Esto tiene las implicaciones profundas para las
teorías de formación de la galaxia y evolución y será ciertamente el asunto de investigación adicional
considerable con Hubble durante la próxima década .
Los quasares
El quasar PG 0052+251 y su
galaxia del organizador.
En las 1980s observaciones hechas con los telescopios tierra−basados diferentes mostró que algunos quasares
se rodearon por la luz rizada. Era sospechoso que los quasares residen en las galaxias y que los parches
rizados de luz pudieran ser que aquéllos organizan las galaxias. La alta−resolución de Hubble que las
imágenes de Cámara de Objeto Débiles mostraron con la claridad que éste es de hecho el caso. Más
pretenciosamente los organizadores de quasares parecen ser galaxias de todos los tipos, contrariamente a las
predicciones más tempranas que el favoured la idea que los quasares sólo serían encontrados en las galaxias
elípticas. Esto es importante desde la luz de los quasares se cree que es producido por los agujeros negros a
los centros de sus galaxias del organizador. Astrónomos pueden mostrar ahora que éste es de hecho el caso y
ese quasar organiza las galaxias son los mismos tipos de galaxias encontrados en nuestro barrio. Este
realisation también lleva a la pregunta de por qué la mayoría de las galaxias cercanas, incluyendo nuestro
propio Vía Láctea tienen `los agujeros negros de ' inactivos, a saber agujeros negros que están inactivo en este
momento. Éste será el asunto de nuevos estudios con Hubble.
El modelo unificado
Hoy la mayoría de los astrónomos cree que los quasares, galaxias de la radio y los centros de galaxias activas
llamado apenas son vistas diferentes de más o menos el mismo fenómeno: un agujero negro con motores de
reacción enérgicos que emiten fuera de dos lados. Cuando la viga se dirige hacia nosotros que nosotros vemos
el faro luminoso de un quasar. Cuando la orientación del sistema es diferente que nosotros lo observamos
como una galaxia activa o una galaxia de la radio. Este `se unificó que ' ejemplar ha ganado el apoyo
considerable a través de varios Hubble los programas observacionales. Las ideas tempranas simplistas se han
reemplazado sin embargo por una vista más compleja de este fenómeno−una vista que continuará
evolucionando por los años para venir.
El Duccio Macchetto ESA astrónomo, la Cabeza de la División de Políticas de Ciencia, STScI,
Hubble proporcionó la evidencia fuerte que todas las galaxias contienen millones de los agujeros negros o
billones de tiempos más pesado que nuestro sol. Esto tiene cambiado nuestra vista de galaxias bastante
dramáticamente. Me convencen que Hubble durante los próximos diez años encontrará que los agujeros
negros juegan un papel muy más importante en la formación y evolución de galaxias que nosotros creemos
hoy. ¿Quién sabe, puede influir en nuestro cuadro de la estructura entera del Universo incluso...?
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The Eagle Nebula, M16.
La formación del las estrellas
A astrónomos y hombres comúnes igual el tema de formación de la estrella siempre ha sido uno
particularmente suplicante. La razón que es ese pistas importantes sobre nuestro génesis queda oculto detrás
del velo del polvoriento, y a menudo muy bonito, estrella que forma las nubes moleculares. Nuestra Tierra y
el Sistema Solar nacieron hace 4.6 mil millones años y nuestro conocimiento del evento es esparcido.
Astrónomos se vuelven sus ojos al nacimiento de otras estrellas y los sistemas estelares en el neighbouring
que la maternidad de `estelar guarda ' y usa éstos como una máquina de tiempo ver una repetición de los
eventos que crearon nuestro propio Sistema Solar.
El mosaico grande de 15 imágenes de Hubble que muestran la parte central del complejo de Orion es uno del
la mayoría detalló las imágenes de una estrella que forma la región en la vida hechas. Muestra un racimo de la
estrella muy joven que vuela una burbuja de `' en su nube de padre de remanente de gas resplandeciente para
que las estrellas empiecen a ser vistas en la luz visible−como el humo en un ser de fuego de bosque
ahuyentado por el calor.
Hubble de alta definición ha sido crucial en la investigación de los discos del polvo, el proplyds doblado,
alrededor de las estrellas de los recién nacidos en la Nebulosa de Orion. El proplyds de `' puede muy bien sea
los sistemas planetarios jóvenes en las fases tempranas de su creación. Los detalles que se revelan son buenos
que lo que se ha
La Nebulosa de Orion, M42,
contiene varios discos polvorientos
llamados' el proplyds' (el derecho).
Éstos pueden ser los sistemas
planetarios bajo la formación.
logrado con los instrumentos tierra−basados, y gracias a Hubble nosotros tenemos hoy la prueba visual que
los discos polvorientos alrededor de las estrellas jóvenes son comúnes.
Desde el nacimiento de la estrella siempre parece tener lugar en los ambientes polvorientos, las capacidades
infrarrojas de Hubble han sido un factor muy importante. El instrumento infrarrojo NICMOS puede asomar a
través de las partes grandes del polvo y puede revelar el lugar de toma de procesos complejo en la estrella que
forma las regiones. Por otra parte cierre invisible que se descubrieron las estrellas dobles y múltiples, así
como el substellar débil los compañeros enanos castaños. Con NICMOS y su colega visual WFPC2, Hubble
ha observado motores de reacción gigantes de spewing material fuera de estrellas infantiles rodeadas por los
discos grandes de polvo. Una vista fantástica en el dramático primero los pasos en las vidas de las estrellas de
recién nacidos.
Hans Zinnecker Astrofísico, el Instituto Astrofísico Potsdam
Hubble ha tenido un impacto mayor en dos áreas en el campo de formación de la estrella. Primeramente ha
estudiado la formación de estrellas gusta nuestro Sun y ha visto discos polvorientos que pueden terminar
como los sistemas planetarios alrededor de esas estrellas literalmente. Secundariamente Hubble ha hecho un
impacto en el área uno podría llamar `la formación de la estrella cosmológica ', es decir, la formación de
estrellas por el Universo. Hubble el Campo Profundo Norte por ejemplo abrió la caja y nos permitió seguir la
historia de formación de la estrella a través del Universo entero y de esta manera nos permitió que
estudiáramos el `la evolución cósmica ' de las estrellas.
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La Composición del Universo
El Racimo globular M80
La composición química del Universo y la naturaleza física de su materia constitutiva es temas que han
ocupado a científicos durante siglos. De su posición privilegiada sobre la atmósfera de la Tierra Hubble ha
podido contribuir significativamente a este área de investigación. Por el trabajo de estrellas de Universo como
el gigante reelaborando la toma de las plantas los elementos químicos ligeros y transformándolos en más
pesados. El original, llamado primordial, la composición del Universo se estudia en el tal detalle de la multa
porque es una de las llaves a nuestra comprensión de procesos en el Universo muy temprano.
El helio en el Universo temprano
Poco después la Primera Misión de Servicio corrigió la aberración esférica con éxito en el espejo de Hubble
un equipo llevado por astrónomo europeo Peter Jakobsen investigó la naturaleza de la materia gaseosa que
llena el inmenso volumen de espacio del intergalactic. Observando la luz ultravioleta de un quasar distante
que habría estado por otra parte absorto por la atmósfera de la Tierra ellos encontraron la firma largo−buscada
de helio en el Universo temprano. Éste era un pedazo importante de evidencia de apoyo para la teoría del
Golpe Grande. También confirmó a científicos la expectativa de ' que, en el Universo muy temprano, no
importe todavía cerrado con llave a en las estrellas y galaxias se ionizó casi completamente (los átomos se
despojaron de sus electrones). Éste era adelante un paso importante para la cosmología
Los faros del quasar
La Sagitario Estrella Nube
Esta investigación de helio en el Universo temprano es uno de muchas maneras que Hubble ha usado los
quasares distantes como los faros. Como la luz de los quasares atraviesa el intergalactic intermedio importe, el
signo ligero se cambia de tal una manera acerca de revele la composición del gas. Los resultados han
rellenado pedazos importantes del enigma de la composición total del universo ahora y en el pasado.
La Materia oscura
Hoy astrónomos creen que cerca de 95% de la masa del Universo consiste en materia oscura, una substancia
bastante diferente de la materia normal que constituye átomos y el mundo familiar alrededor de nosotros.
Hubble ha tocado una parte importante en el trabajo pensó establecer la cantidad de materia oscura en el
Universo y determinar su composición. El enigma de la materia oscura fantasmal todavía es lejos de resuelto,
pero las observaciones increíblemente afiladas de Hubble de, por ejemplo, las lentes gravitatorias han
proporcionado andando las piedras para el trabajo del futuro en este área.
Peter Jakobsen astrónomo de ESA, NGST Estudio Científico,
Yo creo que nosotros tenemos una comprensión buena de la cantidad y composición de `que a ' normales les
importa del Universo ahora. El Pareciendo más allá el y extenso atrás un tiempo nosotros estamos
empezando un historias de la de apedazar del esta materia juntos ahora desde que surgió del Golpe Grande
el y en el futuro se derrumbó para formar las estrellas el y galaxias que nosotros vemos en el el Universo del
día presente. La Hubble ha tocado una parte muy importante desenredando esta historia. Con el Próximo
Telescopio de Espacio de Generación nosotros esperamos alcanzar atrás a los tiempos aun más tempranos y
ver el muy primero las estrellas encienden.
Lensing gravitatorio
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La reciente imagen del gravitatoriamente los lensed se
arraciman Abell 2218.
La luz no siempre viaja en las líneas rectas. Einstein predijo en su Teoría de Relatividad del General que los
objetos macizos deformarán el tejido de espacio él. Cuando ligero pasa uno de estos objetos, como un racimo
de galaxias, que su camino se cambia ligeramente. Este efecto, el lensing gravitatorio llamado, sólo es visible
en los casos raros y sólo los telescopios más buenos puede observar los fenómenos relacionados.
La sensibilidad de Hubble y de alta definición le permite ver desmáyese y lentes gravitatorias distantes que no
pueden descubrirse con telescopios tierra−basados cuyas imágenes están borrosas por la atmósfera de la
Tierra. El lensing gravitatorio produce imágenes múltiples de la galaxia original cada uno con un
característicamente torció plátano−como la forma.
Hubble era que el primer telescopio para resolverse los detalles dentro de estos múltiplo plátano−formó los
arcos. Su visión afilada puede revelar la forma y la estructura interior del lensed directamente las galaxias de
fondo y en este manera uno los arcos diferentes que vienen de la misma galaxia de fondo por el ojo pueden
emparejar fácilmente.
Desde la cantidad de lensing depende de la masa total del racimo, pueden usarse los lensing gravitatorios a
`pese los racimos de '. Esto ha mejorado nuestra comprensión de la distribución del `considerablemente '
oculto la materia oscura en la galaxia se arracima y de en el Universo en conjunto.
Richard Ellis Astronomer, la Universidad de Cambridge e Instituto de California de Tecnología,
Cuando nosotros observamos el racimo de la galaxia primero Abell 2218 con Hubble en 1995 que nosotros
apuntamos principalmente a estudiar el racimo y sus galaxias. Pero nosotros conseguimos una sorpresa. Las
imágenes mostraron las docenas y docenas de gravitatoriamente arcos del lensed. Cuando nosotros
mostramos estas imágenes del ultrasharp a nuestros colegas que ellos podrían ver la importancia de usar el
lensing gravitatorio como una herramienta cosmológica inmediatamente.
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