Los descubrimientos del telescopio espacial Hubble, más notablemente el astrónomo

A través de 31 años de actividadEl astrónomo Tom Brown de Space Telescope Science, Tom Brown, dijo que el telescopio espacial Hubble fue «uno de los experimentos científicos más exitosos de la historia» y se utiliza para la investigación en muchos campos de la astronomía, desde la cosmología y la expansión del universo hasta la caracterización de exoplanetas. El instituto está en una presentación en línea el 2 de marzo.

NASA conjunta /Agencia Espacial Europea El Proyecto Hubble se lanzó en 1990. A través de misiones de servicio realizadas entre ese momento y 2009, este proyecto se volvió cada vez más poderoso.

El telescopio orbita la Tierra a una altitud de 333 millas (536 kilómetros) y tarda 95 minutos en orbitar el planeta. Se activa mediante paneles solares al cruzar el lado de la Tierra y las baterías al pasar por su lado nocturno.

Las herramientas científicas que trabajan actualmente en Hubble incluyen el Espectrómetro Cosmic Origins, que realiza espectroscopía ultravioleta tenue. Espectrómetro de imágenes del telescopio espacial, que realiza espectroscopía e imágenes tanto en luz óptica como ultravioleta; Advanced Survey Camera (ACS), que realiza imágenes a gran escala y espectroscopía sin rendija; Wide Field Camera 3 (WFC3), que también realiza imágenes de campo amplio y espectroscopía sin rendija además de astronomía; Y los sensores direccionales precisos, que realizan la medición astronómica y actúan como el sistema de control de puntería.

Herramientas científicas del Hubble. Crédito: NASA, Agencia Espacial Europea

Brown dijo que la fortaleza de Hubble radica en su combinación de poderosas imágenes y espectroscopía. Su capacidad para fotografiar con rayos ultravioleta es especialmente importante porque la luz ultravioleta no se puede fotografiar desde el suelo.

La espectroscopia, que dispersa la luz de sus fuentes en los colores que la componen, «informa la investigación astrofísica con respecto a la temperatura y la química».

El Hubble se utilizó para fotografiar la estrella masiva Eta Karina, para mostrar su estructura y tomar un espectro de ella, revelando su composición química.

Brown enfatizó que ACS y WFC3 son significativamente más poderosos que las generaciones anteriores de herramientas en Hubble.

Hubble ha fotografiado muchas galaxias cercanas, muchas de ellas espirales, así como mucho más lejanas. «Ahora, cuando obtenemos una imagen con el Hubble, no solo obtenemos el objeto que estamos mirando, sino que tendemos a tener una gran parte del universo detrás de ese objeto libre con la misma exposición». Brown dijo que esto no era posible con las generaciones anteriores de cámaras Hubble.

La ciencia de Hubble incluye el estudio de las galaxias, el medio intergaláctico y el medio oceánico, la estructura a gran escala, el sistema solar, la física estelar, las constelaciones, los agujeros negros supermasivos, los exoplanetas y la formación de planetas.

Cada año se publican casi 1.000 artículos científicos revisados ​​por pares basados ​​en datos del Hubble. Esto incluye los artículos de científicos que regresan a los archivos del Hubble y hacen nueva ciencia con esos datos.

Brown dijo que el tiempo de monitoreo en Hubble se da a través de un sistema de revisión binario anónimo para evitar sesgos. La demanda de tiempo de un telescopio excede el tiempo disponible en él en más de cinco a uno.

Dijo que los dos fenómenos más estudiados con Hubble son la expansión cósmica y la ciencia de los exoplanetas.

Se puede hacer mucha ciencia con una lente gravitacional mejorada, que permite a los astrónomos ver objetos muy distantes, incluidas galaxias que son diez veces más débiles de lo que se pueden observar.

Medir la expansión cósmica, o la expansión del universo, fue una prioridad desde el momento en que se lanzó el telescopio. Los científicos en ese momento esperaban usar Hubble para describir la velocidad a la que se expandía el universo.

Lo que no se sabía en ese momento, pero se descubrió a través de observaciones posteriores de supernovas, es que la expansión del universo está atravesando períodos de desaceleración y aceleración.

«Ahora estamos en la era de la cosmología precisa en la que la gente mide la tasa de expansión del universo usando diferentes métodos. Estos métodos no siempre dan la misma respuesta, lo que podría implicar una nueva física», dijo Brown.

Se pueden ver galaxias distantes en el mosaico de la Galaxia Sombrero (M104), que se creó utilizando varias imágenes del Hubble. Crédito: NASA y el Hubble Heritage Team (STScI / AURA)

El estudio de exoplanetas ahora representa el 20% del tiempo de observación del Hubble. Pero cuando se lanzó el Hubble, los exoplanetas aún no se habían descubierto.

Si bien el Hubble no es la instalación principal para descubrir exoplanetas, es la herramienta principal para estudiar sus atmósferas, que se utiliza para seguir las observaciones una vez que otras instalaciones han encontrado planetas.

El Hubble mide el contraste de luz que se produce cuando un planeta pasa en órbita frente a su estrella anfitriona.

El exoplaneta más antiguo conocido que orbita un púlsar se encontró en 1992. Tres años más tarde, los científicos descubrieron el primer exoplaneta que orbitaba una estrella natural. Hoy en día, se han descubierto miles de exoplanetas y todavía se están descubriendo.

Una técnica conocida como escaneo espacial, desarrollada durante la última década, implica tirar intencionalmente de un telescopio a través de su campo de visión. Esto permite a los científicos obtener vistas y mediciones astronómicas de alta resolución y cientos de mediciones de la posición de las estrellas.

Hubble también se utiliza junto con las misiones de la NASA y la Agencia Espacial Europea. Los científicos están en nuevos horizontes La misión usó a Plutón para navegar la trayectoria de una nave espacial a salvo de los escombros, descubrió cuatro pequeñas lunas que orbitaban a Plutón e identificó un segundo objetivo de sobrevuelo, el objeto del cinturón de Kuiper de Arrokoth.

Ayudar Juno En una misión a Júpiter, los científicos han estado observando el planeta gigante con Hubble al mismo tiempo que Juno lo está haciendo tan de cerca, mientras que los investigadores también están mirando al gigante gaseoso con la Tierra. Observatorio Géminis En Hawaii.

Los investigadores utilizan el Hubble para estudiar la naturaleza de los agujeros negros y los discos de material que caen en ellos, así como para aprender más sobre las ondas gravitacionales, que son ondas en el tejido del espacio-tiempo que resultan de la fusión de dos objetos masivos, como los neutrones. estrellas o agujeros negros.

Cuando se mantuvo por última vez en 2009, los científicos esperaban que Hubble durara hasta 2016. Habiendo superado estas expectativas, ahora se espera que juegue un papel importante en el estudio de la astrofísica durante la próxima década.

Junto con el telescopio espacial James Webb, cuyo lanzamiento está previsto para finales de este año, el Hubble seguirá investigando la expansión cósmica y la energía oscura, proporcionará nuevos conocimientos sobre los exoplanetas y sus atmósferas, colaborará con misiones de exploración del sistema solar y ayudará a los científicos a comprender los descubrimientos. otros. Pero su forma es plana.

Video proporcionado por el Space Telescope Science Institute

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Laurel Kornfield

Laurel Kornfield es una astrónoma aficionada y escritora independiente de Highland Park, Nueva Jersey, que disfruta escribiendo sobre astronomía y ciencia planetaria. Estudió periodismo en Douglas College, Rutgers University, y obtuvo un título de posgrado en ciencias del programa de astronomía en línea de Swinburne University. Sus escritos se han publicado en línea en The Atlantic, la sección de blogs invitados de Astronomy, la Conferencia Espacial Británica, la Asamblea General de la IAU de 2009, The Space Reporter y boletines de varios clubes de astronomía. Miembro de la Amateur Astronomers Company en Cranford, Nueva Jersey, está particularmente interesada en el sistema solar exterior, y Laurel hizo una breve presentación en el debate del Gran Planeta de 2008 celebrado en el Laboratorio de Física Aplicada de la Universidad Johns Hopkins en Laurel, Maryland.