Aldrig tidigare har vetenskapen kunnat skryta med sådana färgglada bilder av astronomiska föremål. Vi fascineras av den imponerande skönheten i galaxer och nebulosor i Hubbles fotografier. Vi är förvånade över bilderna på de otroliga planeter som Kepler upptäckte. Om våra ättlingar någonsin lyckas komma nära dessa fantastiska föremål, kommer de att se med egna ögon vad vi ser på NASAs fotografier?
Jag förstår - jag ser inte
Ett par decennier har gått och vår uppfattning om rymden har förändrats dramatiskt. Och inte minst (om inte främst) tack vare Hubble Telescope. Det är med hans "ögon" som vi har observerat universum de senaste åren. Utrymmet på bilderna som tagits av teleskopet ser riktigt fantastiskt ut. Men ser objekten på bilderna verkligen ut så här? Kanske alla vet att NASA är goda vänner med Photoshop. Och andra rymdorganisationer gör detsamma. Är det möjligt att klara sig utan bildbehandling? Är det värt det?
Till skillnad från Galileo Galilei och andra astronomer, inklusive moderna, men genom att undersöka himmelkroppar med egna ögon genom optiska teleskop, använder modern astronomi ett annat tillvägagångssätt. Stjärnor, galaxer, nebulosor är källor till bredspektrumstrålning. Från gammastrålning till radiovågor. Ljus är synlig strålning som uppfattas av det mänskliga ögat, bara ett litet område på skalan av elektromagnetiska vågor. Därför finns det många teleskop i omloppsbana. Var och en av dem får information om objektet i dess spektrum av elektromagnetiska vågor. Och Hubble själv kan registrera strålning inte bara i det synliga utan också i de ultravioletta och infraröda områden som är osynliga för mänskliga ögon.
Uppgifterna från olika teleskop gör det möjligt att bättre förstå vad som utgör ett astronomiskt objekt. Ta till exempel krabbanebulosan i stjärnbilden Oxen, som ligger nästan 6500 ljusår långt ifrån oss. Nedan är hur det ser ut med hjälp av data från olika teleskop. Kanske finns det representanter för intelligent liv i andra världar. Och det kan mycket väl vara att utomjordingars ögon är ordnade annorlunda än hos människor. För dem kan det synliga området för elektromagnetisk strålning vara en annan del av det elektromagnetiska spektrumet. Det är känt att många djurarter kan se strålning som är oåtkomlig för det mänskliga ögat. Bin ser till exempel ljus i ultraviolett intervall. Kanske för utomjordingar kommer den vanliga utsikten över krabbanebulosan inte att vara längst till höger i den översta raden, som för oss, utan till exempel den andra till vänster.
Krabbanebulosa
Kampanjvideo:
Foto: wikipedia.org
Med hjälp av data från ett teleskop kan du också göra olika fotoillustrationer. Pillars of Creation är kanske en av Hubbles mest kända fotografier. De är resterna av den centrala delen av Eagle-gas- och dammtågen i konstellationen Ormen och ligger cirka 7000 ljusår långt ifrån oss.
"Skapelsens pelare" i det välkända synliga och nära infraröda ljuset
Foto: NASA
Med tanke på "Skapelsens pelare" är det viktigt att inte glömma att nu har denna del av kosmos redan förändrats. Vissa forskare är övertygade om att "pelarna" kollapsade för 6000 år sedan. Information om hur detta hände kommer ljuset att ge oss först efter 1000 år.
Vi ser inte de flesta vågorna kommer från stjärnorna. Men sanningen är att NASA-illustratörer ofta översätter data som är osynliga för oss till synliga. Chefen för Space Telescope Institute (STScI) bildgrupp, Zolt Levey, säger:”Teleskopet kan registrera en del av ljuset som vi visar på fotografierna, men vi kan inte se. Varför inte översätta det till ett fotografi som vi kan se? Således erhålls en del av det vi ser i NASAs fotografiska illustrationer från registreringen av infraröd och ultraviolett strålning. Ja, å ena sidan, om vi stod bredvid föremålen som visas på bilderna, skulle vi se en annan bild med våra egna ögon. Men å andra sidan tillåter användningen av ett osynligt spektrum i bilder oss att få den mest exakta representationen av dem. Detta ändrar inte formen på objekten.
Rymdbilder är ett effektivt sätt att popularisera forskarnas arbete, men rymdobservatorier lanseras inte utanför planeten för spektakulära fotografier. Deras mål är att få information om de fysiska parametrarna för astronomiska föremål.
NASA och Photoshop
Hubbles kameror tar inte färgbilder, som kameror och telefoner vi är vana vid, utan svartvita. Och som redan nämnts registrerar de inte bara det synliga spektrumet utan också det som är oåtkomligt för vårt öga - infraröd och ultraviolett strålning. För att färga den svartvita bilden används filter. Således erhålls flera bilder i olika färger. Att sätta ihop dem och få de fascinerande bilderna som NASA åtföljer pressmeddelanden.
Galaxy NGC 1512. Bilder i olika spektra och i den sammansatta bilden
Foto: NASA
NASA-astronom och Adobe Photoshop-specialist Robert Hurt bearbetar Hubble-bilder. Hurt jämför sitt arbete med vad designarna av glansiga tidskrifter gör. Fotoredigering görs enbart av estetiska skäl, och även för att inte av misstag vilseleda tittaren. Originalbilder behöver redigeras. Artefakterna som skapas av teleskopkamerorna kan utåt likna verkliga rymdföremål. Allt detta tas bort från den slutliga bilden. "Vi vill inte att folk ska tro att något konstigt flyger där, vilket inte är riktigt", säger Robert Hurt. Om du har hört prata om att NASA raderar UFO-bilder från dess bilder, så verkade de av denna anledning.
Spiralgalax NGC 3982 i konstellationen Ursa Major i original svartvitt och färgbild
Foto: NASA
Ritade planeter
Med planeter nära avlägsna världar är allt mycket mer komplicerat. Med sällsynta undantag kan vi ännu inte se dem genom något teleskop. Ett sådant undantag är till exempel exoplaneten 2M1207 b, som kretsar kring den bruna dvärgen 2M1207 i konstellationen Centaurus. Det ligger på ett avstånd av cirka 170 sv. år från oss. Men bilden med ett optiskt teleskop ger oss lite information om planeten.
Planet 2M1207b. Bild som tas med VLT-teleskopet i Chile
Foto: wikipedia.org
Planet 2M1207b. Konstnärsteckning
Foto: wikipedia.org
Men som regel är upptäckten av exoplaneter med markbaserade teleskop en sällsynthet. Den främsta jägaren för exoplaneter är Kepler-kretsande teleskop. Dess våglängdsområde är 430–890 nm. Det är, det fångar nästan hela det synliga spektrumet och en del av den infraröda strålningen. Men Kepler kan inte heller se planeter nära stjärnor. De är för små och långt ifrån oss. Han försöker inte ens överväga planeterna, han har ett annat sätt att arbeta.
För att lokalisera planeten registrerar astronomer svängningarna i stjärnornas ljusstyrka och bana. Om det sker en periodisk minskning av en stjärns ljusstyrka, är det stor sannolikhet att det finns en planet. Cirklar runt sin stjärna och passerar regelbundet mellan stjärnan och oss och täcker en del av stjärnans skiva. Detta liknar transitering av Merkurius och Venus längs solskivan. Vi observerar dem bara i andra stjärnsystem. Planeten "tar" helt enkelt en del av ljusflödet som kommer från stjärnan. Denna metod kallas "transitmetoden". En annan metod gör att du kan upptäcka en stjärna genom att registrera en förändring i dess position. Stjärnan och dess planet kretsar kring ett gemensamt masscentrum, vilket innebär att exoplaneten svänger sin stjärna. I förhållande till oss rör sig en sådan stjärna bort och närmar sig jorden. Att mäta dopplerförskjutningen i stjärnans spektrum hjälper till att upptäcka sådana fluktuationer. Oavsett dessa värden registreras de med tillräcklig noggrannhet av moderna instrument. Forskare blir medvetna om planetens storlek och densitet, revolutionens period kring dess stjärna och hur långt den är från den. Ibland lyckas forskare i exoplanetära system nära oss bestämma färgen på planetens yta. Således, när man observerar stjärnans ljus som reflekteras från ytan på planeten HD 189733b, har astronomer bestämt dess sanna färg - i detta fall en intensiv blå. Dessa uppgifter överförs sedan till artisterna som själva kommer med de återstående detaljerna.revolutionens period kring sin stjärna och hur långt den är från den. Ibland i exoplanetära system som ligger nära oss lyckas forskare bestämma färgen på planetens yta. Således, när man observerar stjärnans ljus som reflekteras från ytan på planeten HD 189733b, har astronomer bestämt dess sanna färg - i detta fall en intensiv blå. Dessa uppgifter överförs sedan till artisterna som själva kommer med de återstående detaljerna.revolutionens period kring sin stjärna och hur långt den är från den. Ibland lyckas forskare i exoplanetära system nära oss bestämma färgen på planetens yta. Således observerar astronomernas ljus från en stjärna som reflekteras från ytan på planeten HD 189733b, i det här fallet en intensiv blå. Dessa uppgifter överförs sedan till artisterna som själva kommer med de återstående detaljerna.
Planet HD 189733 A b sett av konstnären
Foto: wikipedia.org
Om planeten befinner sig i den beboeliga zonen är det möjligt med vegetation på den. Och färgen på en exoplanets vegetationsskydd behöver inte vara densamma som på jorden - grön. Kepler-186 är en röd dvärg i stjärnbilden Cygnus på ett avstånd av 492 sv. år från vår planet - avger ljus främst i det röda området. Enligt forskare kommer vegetation på en planet som kretsar kring en stjärna troligen att ha en av orange nyanser. Det är sant att konstnärerna fortfarande bosatte sig på kopparnas nyans, eftersom de inte vågade illustrera ett så djärvt antagande.
Planet Kepler-186 f sett av konstnären
Foto: wikipedia.org
NASA-artister styrs av deras fantasi och vetenskapliga data för att beskriva en möjlig avlägsen värld så exakt som möjligt. Men ibland försummar de realismen för underhållningens skull. Om du i bilden ser en starkt upplyst yta på en planet och dess stjärna är samtidigt bakom planeten, är det en anledning att tänka. Var kommer ljuset ifrån? I själva verket skulle en rymdresenär se upplyst endast en smal skär på kanten av planetens skiva. Som, till exempel, ser vi från jorden den unga månens smala halvmåne efter nymånen.
Sergey Sobol
