Космическая фотография создает потрясающие потусторонние проявления замысловатых форм и ярких цветов, но она также внесла свой вклад в попытки астрономов понять Вселенную. С тех пор, как в 1840 году была сделана первая астрономическая фотография Луны, технологии настолько продвинулись, что позволяют ученым делать самые четкие и точные космические изображения.
Камеры с широким полем зрения позволяют орбитальным камерам снимать обширную область, а при съемке объектов в инфракрасном, рентгеновском и других диапазонах длин волн выявляются мельчайшие детали взрывов, столкновений и других космических событий. Например, наблюдая космос с использованием только видимого света, астрономы не смогут идентифицировать высокоэнергетические элементы во Вселенной, такие как черные дыры. С помощью рентгеновской фотографии ученые могут наблюдать, как черные дыры крадут энергию у окружающей среды и повторно излучают ее в измененном виде.
Видимый свет имеет короткую длину волны, а это означает, что он с большей вероятностью отразится от окружающих частиц и рассеется. При наблюдении космических изображений с помощью инфракрасных телескопов обнаруженные более длинные волны могут более эффективно проходить через более пыльные части космоса. Инфракрасное излучение может исходить от материала, который недостаточно яркий для просмотра в видимом свете и показывает области, которые ранее были невидимы.
Здесь мы объясняем, как были сделаны некоторые из знаменитых космических снимков.
Переход Венеры через Солнце
С момента изобретения телескопа 400 лет назад было зафиксировано всего семь прохождений Венеры. С момента изобретения телескопа 400 лет назад было зафиксировано всего семь прохождений Венеры.
На этом изображении, которое представляет собой покадровую композицию из нескольких изображений, можно увидеть Венеру, движущуюся по Солнцу. Мало того, что изображение - впечатляющее зрелище, но и сам повод - большая редкость. Он повторяется каждые 243 года - в следующий раз его можно будет увидеть в 2117 году.
Фотография крупным планом, сделанная обсерваторией солнечной динамики (SDO), показывает тонкие детали на поверхности Солнца. Контраст ночной стороны Венеры в виде маленького черного диска на могучем ярком солнце придает этому изображению максимальное драматическое впечатление. Инструмент, использованный для создания этой интервальной съемки, представлял собой сборку атмосферных изображений (AIA), которая наблюдает длины волн в ультрафиолетовом диапазоне. Это конкретное изображение отображает длину волны 171 ангстрем, чтобы показать завораживающие детали солнечных вспышек.
Планета провела 6 часов 40 минут, пересекая Солнце, и все это время записывались изображения. Ученые выбрали 15 снимков, сделанных через равные промежутки времени, и объединили их, чтобы построить маршрут транзита.
Плутон крупным планом
Поверхность Плутона покрыта горами, долинами и кратерами. Поверхность Плутона покрыта горами, долинами и кратерами. Во время самого близкого прохождения рядом Плутоном , находящийся на высоте около 7800 миль (12500 километров) над поверхностью, космический аппарат NASA New Horizons сделал это изображение 14 июля 2015 года. Его камеры смогли увеличить масштаб, чтобы показать подробный вид поверхности Плутона.
New Horizons совершил облет Плутона, чтобы внимательно изучить его поверхность. Это включало картографирование поверхности, измерение ее температуры и поиск любых признаков активности или других примечательных особенностей. Изображение, которое состоит из видимых и инфракрасных изображений, сделанных Ralph-MVIC (Multispectral Visible Imaging Camera), отображает подробный вид местности на 1800 километров.
Поверхность можно сравнить с некоторыми из каменистых ландшафтов на Земле , поскольку горы на этом снимке достигают высоты 3500 м. Если внимательно присмотреться к бледным участкам кадра, можно заметить, что куски метанового льда дополняют вид змеиной кожи карликовой планеты. Эта большая покрытая льдом равнина известна как Sputnik Planitia.
Цветовой кластер
Это изображение скоординировано по цвету и показывает различные стадии звездного цикла. Это изображение скоординировано по цвету и показывает различные стадии звездного цикла. Не часто удается увидеть 100 000 звезд в одном месте. Но на этой фотографии, сделанной широкоугольной камерой 3 космического телескопа Хаббл, они объединены в поразительное панорамное сочетание красного, оранжевого и синего цветов. Здесь вы видите часть звездного скопления Омега Центавра, где проживает 10 миллионов звезд. Их возраст составляет от 10 до 12 миллиардов лет, и они светят на расстоянии 16 000 световых лет от нас.
Ключом к созданию этой оживленной звездной сцены является способность камеры одновременно изучать широкий диапазон длин волн, от ультрафиолетового до инфракрасного. Для создания этого составного изображения были объединены три фильтра. Два фильтра регистрировали ультрафиолетовые волны (F225W и F336W), а третий - инфракрасный (F814W). Каждому из полученных монохроматических изображений был придан другой оттенок, прежде чем они были объединены в один снимок. Синий и зеленый - результат ультрафиолетовых фильтров, а красный оттенок - инфракрасных фильтров.
Цветовое разнообразие обозначает различные стадии жизненного цикла звезды: желто-белые точки показывают звезды на стадии синтеза водорода - стадии, на которой в настоящее время находится наше Солнце; оранжевые точки - старые звезды, которые холоднее и крупнее; красные точки - красные гиганты; синие точки - это звезды, которые приближаются к концу своей жизни, так как их водород исчерпан, а звезды, которые теперь синтезируют гелий, излучают большую часть своего света в ультрафиолетовых длинах волн. Некоторые звезды кажутся почти касающимися друг друга, хотя расстояние между любыми двумя звездами на изображении составляет около одной трети светового года. Если бы Земля находилась в этом звездном скоплении, наше ночное небо было бы примерно в 100 раз ярче.
Пузырь Хаббла
Это NGC 7635, также называемая туманностью Пузырь. Первое изображение туманности, сделанное телескопом Хаббл в 2016 году, показывает "воздушный шар", вспыхивающий с поразительной детализацией. Это изображение было третьей попыткой такого фото; у первого была нечеткость, а у второго не было достаточно широкого поля зрения.
Обратите внимание: 5 самых красивых звёздных пар в СССР не сумевших сохранить брак.
Однако конечный результат определенно стоил ожидания.Яркая звезда внутри пузырчатой туманности, немного левее центра, создает эту огромную сферу. Используя свои сильные радиационные ветры, звезда, масса которой в 10-20 раз превышает массу нашего Солнца, сдувает окружающие облака космической пыли вокруг себя. Этот пузырь нагревается излучением, в результате чего получается сфера контрастного цвета.
Изображение было получено полевой камерой Хаббла. Различные фильтры видимого света изолировали определенные длины волн, связанные с разными элементами. Первым был фильтр O III, улавливающий присутствие кислорода. Фильтр H-альфа визуализировал место выделения водорода, а фильтр N II отображал азот. Эти фильтры помогли рассечь туманность и позволили астрономам лучше понять динамику этого межзвездного облака. Три полученных изображения были закодированы по цвету (синий для кислорода, зеленый для водорода и красный для азота) и объединены для создания этой составной фотографии.
Слияние двух галактик
Эти сталкивающиеся галактики находятся на расстоянии 140 миллионов световых лет от Земли. Когда галактики сталкиваются, они иногда сливаются в одну сверхгалактику. Так обстоит дело с этими двумя галактиками, которые объединились, чтобы создать пару глаз на небе. NGC 2207 и IC 2163 были вместе около 40 миллионов лет. Взаимодействуя друг с другом, поскольку огромные гравитационные силы действуют на звездные системы внутри, эти два галактических глаза однажды объединятся в один большой глаз.
Красный и зеленый, включенные в это изображение, напоминают маску, которая могла принадлежать какому-то суперзлодею, но эта цветовая схема - работа двух телескопов. Космический телескоп НАСА " Спитцер" предоставил инфракрасные данные, составляющие большую часть красного, в то время как видимые данные космического телескопа Хаббла захватили синий и зеленый цвета. Инфракрасные разрезы показывают астрономам наличие горячей пыли, которая может быть использована для создания новых звезд или планет.
Центр галактик, полученный Хабблом, выделяется ярким звездным светом. Контраст изображений также показывает скопления новорожденных звезд в пыли, которые, как обнаружили ученые, образовались, когда галактики впервые объединились.
Галактика Водоворот
Галактика Водоворот находится в созвездии Камышей Венатичи. Мессье 51, также известная как Галактика Водоворот, образует впечатляющую спираль. Поскольку галактика похожа по форме на Млечный Путь, но расположена лицом к Земле, она помогает нам понять формирование нашего собственного галактического дома. Снимки рентгеновской обсерватории НАСА Чандра, показанные фиолетовым цветом, в сочетании с оптическими изображениями космического телескопа Хаббла, показанными в красных и синих областях, создают восхитительно подробное изображение этого звездного водоворота.
Проведя более 250 часов наблюдений за этой областью, Чандра обнаружил 500 источников рентгеновского излучения. Астрономы считают, что большая часть фиолетового света, представляющего эти источники, исходит от систем, в которых находится плотная нейтронная звезда.
Галактика Сомбреро
Галактика Сомбреро окружена 1900 шаровыми скоплениями. Плоский диск в небе, образующий галактику Сомбреро, запечатлен с такими мельчайшими деталями, что ученые еще не смогли составить представление о его полном составе.
Подобно летающей тарелке, пойманной в бездне, на этом изображении галактика кажется тонкой и хрупкой. Однако, имея массу в 800 миллиардов раз больше массы Солнца, это один из крупнейших известных объектов. Считается, что глубоко в центре находится большая черная дыра, окруженная двумя тысячами шаровых скоплений - в 10 раз больше, чем в нашем собственном Млечном Пути.
Этот замысловатый диск был собран на основе шести наблюдений телескопа Хаббла. Это делает его наиболее подробным изображением галактики Сомбреро, полученным в видимом свете. Галактика, официально известная как Мессье 104, имеет диаметр почти в пятую часть диаметра полной Луны. Это одно из самых больших мозаичных изображений, собранных телескопом Хаббла, объединяющее изображения всей галактики.
Столпы творения
Эти башни из газа и пыли были запечатлены с невероятной четкостью.Подобно абстрактному замку в небе, это характерное изображение плотного межзвездного газа и пыли отражает создание новых звезд. Эта фотография, сделанная космическим телескопом Хаббла, показывает космическое вещество на расстоянии 6500 световых лет от Земли. Возвышающиеся вертикали, образованные в туманности Орла, сформированы звездными ветрами других близлежащих звезд.
Производство этого кадра было не таким простым, как своевременный снимок. Астрономы Джефф Хестер и Пол Скоуэн искусно составили исходное изображение в 1995 году, объединив 32 отдельных изображения с четырех разных камер. Все эти четыре камеры были частью более крупной широкоугольной планетарной камеры 2 (WFPC2). На борту телескопа Хаббла WFPC2 был размером с рояль. Каждая из его камер использовала четыре фильтра и захватила два изображения из разных частей колонн.
В 2015 году исходное изображение было переработано, чтобы сформировать эту версию. Используя обновленную камеру Хаббла, Wide Field Camera 3, фильтры были использованы, чтобы показать светящийся кислород, водород и серу на более четком изображении. Используя инфракрасные волны, которые могли проходить дальше через плотный газ и пыль, астрономы смогли более детально наблюдать туманность.
Больше интересных статей здесь: Звезды.
Источник статьи: Удивительная астрофотография: как были сделаны некоторые из самых знаковых космических снимков.