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12 images emblématiques du télescope spatial Hubble

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Dans ses années en orbite,Le télescope spatial Hubble a montré au monde de magnifiques merveilles cosmiques, allant des vues des planètes de notre propre système solaire aux planètes, aux étoiles et aux galaxies distantes, aussi loin que le télescope peut le détecter. Les scientifiques utilisent continuellement cet observatoire en orbite pour observer des objets situés à une distance du système solaire jusqu'aux limites de l'univers de l'observatoire.

Points à retenir: télescope spatial Hubble

  • Le télescope spatial Hubble a été lancé en 1990 et travaille depuis près de 30 ans en tant que premier télescope en orbite.
  • Au fil des ans, le télescope a recueilli des données et des images de presque toutes les parties du ciel.
  • Les images de HST fournissent un aperçu approfondi de la nature de la naissance des étoiles, de la stardeath, de la formation des galaxies, etc.

Système solaire de Hubble

Quatre des objets du système solaire observés par le télescope spatial Hubble. Carolyn Collins Petersen

L’exploration de notre système solaire avec Le télescope spatial Hubble offre aux astronomes une chance d’obtenir des images claires et précises de mondes lointains et de les regarder changer au fil du temps. Par exemple, l'observatoire a pris de nombreuses images de Mars et documenté l'apparence changeante de la planète rouge au fil des saisons. De même, il a observé Saturne au loin (en haut à droite), mesuré son atmosphère et répertorié les mouvements de ses lunes. Jupiter (en bas à droite) est également une cible privilégiée en raison de ses ponts de nuages ​​en constante évolution et de ses lunes.

De temps en temps, les comètes font leur apparition alors qu’elles gravitent autour du Soleil. Hubble est souvent utilisé pour prendre des images et des données de ces objets glacés et des nuages ​​de particules et de poussière qui ruissellent derrière eux.

Comet Siding Spring C / 2013 A1 vu par le télescope spatial Hubble en mars 2014. NASA / STScI

Cette comète (appelée Comet Siding Spring, d'après l'observatoire utilisé pour la découvrir) a une orbite qui la dépasse de Mars avant de s'approcher du Soleil. Hubble était utilisé pour obtenir des images de jets sortant de la comète alors qu'elle se réchauffait lors de son approche rapprochée de notre étoile.

Une pépinière de Starbirth appelée la tête de singe

Une région de naissance étoilée observée par le télescope spatial Hubble.

NASA / ESA / STScI

Le télescope spatial Hubble a célébré ses 24 ans de succès en avril 2014 avec l'image infrarouge d'une pépinière d'accouchement étoilé située à environ 6 400 années-lumière. Le nuage de gaz et de poussières dans l'image fait partie d'un nuage plus large (nébuleuse), surnommé la nébuleuse de la tête de singe (la liste lui est attribuée par les astronomes: NGC 2174 ou Sharpless Sh2-252).

D'énormes étoiles nouveau-nées (à droite) s'illuminent et explosent dans la nébuleuse. Cela provoque l'éclat des gaz et la poussière émet de la chaleur, ce qui est visible pour les instruments infrarouges de Hubble.

L’étude de régions telles que celle-ci et d’autres donne aux astronomes une meilleure idée de la façon dont les étoiles et leur lieu de naissance évoluent au fil du temps. Il y a beaucoup de nuages ​​de gaz et de poussière dans la Voie lactée et dans d'autres galaxies vues par le télescope. Comprendre les processus qui se déroulent dans chacun d’entre eux aide à produire des modèles utiles qui peuvent être utilisés pour comprendre de tels nuages ​​dans l’univers. Le processus de naissance des étoiles est un processus qui, jusqu’à la construction d’observatoires avancés tels que Le télescope spatial Hubble, le Télescope spatial Spitzer, et une nouvelle collection d'observatoires au sol, dont les scientifiques étaient peu informés. Aujourd'hui, ils jettent un coup d'œil dans les pépinières d'accouchements d'étoiles de la Voie Lactée et au-delà.

Le télescope spatial Hubble montre deux galaxies en collision dans une lumière optique et infrarouge montrant des régions de naissance d'étoiles créées pendant le chaos de la collision. NASA / ESA / STScI

Fabuleuse nébuleuse d'Orion de Hubble

Une vue du télescope spatial Hubble sur la nébuleuse d'Orion. NASA / ESA / STScI

Hubble a souvent regardé la nébuleuse d'Orion. Ce vaste complexe de nuages, situé à environ 1 500 années-lumière, est un autre favori des astronomes. Il est visible à l'œil nu par beau ciel sombre et facilement visible à l'aide de jumelles ou d'un télescope.

La région centrale de la nébuleuse est une pépinière stellaire turbulente, abritant 3 000 étoiles de différentes tailles et de différents âges. Hubble le regarda également dans la lumière infrarouge, ce qui découvrit de nombreuses étoiles jamais vues auparavant parce qu'elles étaient cachées dans des nuages ​​de gaz et de poussière.

Toute l'histoire de la formation d'étoiles d'Orion se trouve dans ce seul champ de vision: les arcs, les gouttes, les piliers et les anneaux de poussière qui ressemblent à de la fumée de cigare racontent une partie de l'histoire. Les vents stellaires de jeunes étoiles entrent en collision avec la nébuleuse environnante. Certains petits nuages ​​sont des étoiles entourées de systèmes planétaires. Les jeunes étoiles chaudes ionisent (énergisent) les nuages ​​avec leur lumière ultraviolette et leurs vents stellaires chassent la poussière. Certains des nuages ​​de la nébuleuse cachent peut-être des protostars et d'autres jeunes objets stellaires. Il y a aussi des dizaines de nains bruns ici. Ce sont des objets trop chauds pour être des planètes mais trop froids pour être des étoiles.

Un ensemble de disques protoplanétaires dans la nébuleuse d'Orion. La plus grande est plus grosse que notre système solaire et contient une étoile nouvellement née. Il est possible que des planètes se forment là aussi. NASA / ESA / STScI

Les astronomes soupçonnent notre Soleil d'être né dans un nuage de gaz et de poussières semblable à celui-ci il y a environ 4,5 milliards d'années. En un sens, lorsque nous regardons la nébuleuse d'Orion, nous regardons les images de bébé de notre étoile.

Globules gazeux en évaporation

Vue du télescope spatial Hubble sur les piliers de la création. NASA / ESA / STScI

En 1995,Le télescope spatial Hubble Les scientifiques ont publié l'une des images les plus populaires jamais créées avec l'observatoire. Les "piliers de la création" ont captivé l’imagination des gens en donnant une vue rapprochée des caractéristiques fascinantes d’une région où les étoiles sont nées.

Cette structure étrange et sombre est l'un des piliers de l'image. C'est une colonne d'hydrogène gazeux moléculaire froid (deux atomes d'hydrogène dans chaque molécule) mélangée à de la poussière, une région que les astronomes considèrent comme un lieu probable pour la formation d'étoiles. De nouvelles étoiles en formation sont incorporées à l'intérieur de saillies en forme de doigt, partant du haut de la nébuleuse. Chaque "doigt" est un peu plus grand que notre propre système solaire.

Ce pilier s'érode lentement sous l'effet destructeur de la lumière ultraviolette. À mesure qu’il disparaît, de petits globules de gaz particulièrement dense noyés dans le nuage sont en train d’être découverts. Ce sont des "EGG" - abréviation de "évaporation de globules gazeux". Au moins une partie des EGG est formée d'étoiles embryonnaires. Ceux-ci peuvent ou non devenir des étoiles à part entière. C'est parce que les œufs cessent de croître si le nuage est dévoré par les étoiles voisines. Cela étouffe l’approvisionnement en gaz dont les nouveau-nés ont besoin pour grandir.

Certains protostars deviennent suffisamment massifs pour déclencher le processus de combustion de l'hydrogène qui alimente les étoiles. Ces ŒUFS stellaires se trouvent, de manière appropriée, dans la "nébuleuse de l'Aigle" (également appelée M16), une région proche formant des étoiles située à environ 6 500 années-lumière de la constellation de Serpens.

La nébuleuse de l'anneau

La Nébuleuse de l'Anneau vue par le télescope spatial Hubble. NASA / ESA / STScI

La Nébuleuse de l'Anneau est un favori de longue date parmi les astronomes amateurs. Mais quand Le télescope spatial Hubble Ayant examiné ce nuage en expansion de gaz et de poussière provenant d’une étoile mourante, il nous a donné une toute nouvelle vue en 3D. Parce que cette nébuleuse planétaire est inclinée vers la Terre, les images de Hubble nous permettent de la voir de face. La structure bleue de l'image provient d'une coquille d'hélium brillant, et le point blanc bleuâtre au centre est l'étoile mourante qui chauffe le gaz et le fait briller. La Nébuleuse de l'Anneau était à l'origine plusieurs fois plus massive que le Soleil et son agonie est très similaire à celle de notre Soleil qui commencera dans quelques milliards d'années.

Plus loin, il y a des nœuds sombres de gaz dense et de la poussière, formés lors de l'expansion du gaz chaud poussé dans le gaz froid précédemment éjecté par l'étoile condamnée. Les pétoncles de gaz les plus externes ont été éjectés alors que l'étoile commençait tout juste le processus de la mort. Tout ce gaz a été expulsé par l'étoile centrale il y a environ 4 000 ans.

La nébuleuse s'étend à plus de 43 000 km / h, mais les données de Hubble ont montré que le centre se déplace plus rapidement que l’agrandissement de l’anneau principal. La Nébuleuse de l'Anneau continuera à se développer pendant encore 10 000 ans, une courte phase dans la vie de l'étoile. La nébuleuse deviendra de plus en plus faible jusqu'à ce qu'elle se dissipe dans le milieu interstellaire.

Nébuleuse de l'oeil du chat

La nébuleuse planétaire Cat's Eye, vue par le télescope spatial Hubble. NASA / ESA / STScI

Quand Le télescope spatial Hubble De retour de cette image de la nébuleuse planétaire NGC 6543, également connue sous le nom de nébuleuse Oeil de chat, beaucoup de personnes s'aperçurent qu'elle ressemblait étrangement à "l'Œil de Sauron" des films du Seigneur des Anneaux. Comme Sauron, la nébuleuse Oeil de chat est complexe. Les astronomes savent que c'est le dernier souffle d'une étoile mourante semblable à notre Soleil qui a éjecté son atmosphère et s'est gonflé pour devenir un géant rouge. Ce qui restait de l'étoile a rétréci pour devenir un nain blanc, qui reste derrière éclairant les nuages ​​environnants.

Cette image de Hubble montre 11 anneaux concentriques de matériau, des coques de gaz qui s’éloignent de l’étoile. Chacune est en fait une bulle sphérique visible de face.

Tous les 1500 ans environ, la nébuleuse Oeil de chat éjectait une masse de matériau, formant ainsi des anneaux qui s'emboîtaient comme des poupées gigognes. Les astronomes ont plusieurs idées sur les causes de ces "pulsations". Des cycles d'activité magnétique quelque peu similaires au cycle des taches solaires du Soleil auraient pu les déclencher, ou l'action d'une ou de plusieurs étoiles compagnes en orbite autour de l'étoile mourante pourrait avoir provoqué des bouleversements. Certaines théories alternatives incluent le fait que l'étoile elle-même est pulsée ou que le matériau a été éjecté sans à-coups, mais quelque chose a provoqué des vagues dans les nuages ​​de gaz et de poussière lorsqu'ils se sont éloignés.

Bien que Hubble ait observé cet objet fascinant à plusieurs reprises pour capturer une séquence temporelle de mouvements dans les nuages, il faudra encore beaucoup d'observations avant que les astronomes comprennent parfaitement ce qui se passe dans la nébuleuse Oeil de chat.

Alpha Centauri

Le cœur de l'amas globulaire M13, tel que vu par le télescope spatial Hubble. NASA / ESA / STScI

Les étoiles parcourent l'univers dans de nombreuses configurations. Le soleil traverse la Voie lactée comme un solitaire. Le système stellaire le plus proche, le système Alpha Centauri, a trois étoiles: Alpha Centauri AB (paire binaire) et Proxima Centauri, un solitaire qui est l’étoile la plus proche de nous. Il se trouve à 4,1 années-lumière. D'autres stars vivent en grappes ouvertes ou en associations mobiles. D'autres encore existent en grappes globulaires, des collections géantes de milliers d'étoiles entassées dans une petite région de l'espace.

C'est un Le télescope spatial Hubble vue du coeur de l'amas globulaire M13. Il se situe à environ 25 000 années-lumière et l'ensemble de la grappe compte plus de 100 000 étoiles regroupées dans une région de 150 années-lumière. Les astronomes ont utilisé Hubble pour examiner la région centrale de cette grappe afin d'en savoir plus sur les types d'étoiles qui existent dans cette région et sur la manière dont elles interagissent les unes avec les autres. Dans ces conditions de surpeuplement, certaines étoiles s’entassent. Le résultat est une étoile "traîne bleue". Il y a aussi des étoiles très rougeâtres, qui sont d'anciennes géantes rouges. Les étoiles bleu-blanc sont chaudes et massives.

Les astronomes s'intéressent particulièrement à l'étude des globulaires comme Alpha Centauri, car ils contiennent certaines des étoiles les plus anciennes de l'univers. Beaucoup se sont formés bien avant la galaxie de la Voie lactée et peuvent nous en dire plus sur l'histoire de la galaxie.

Le groupe d'étoiles des Pléiades

Les Pléiades vues par le télescope spatial Hubble. Institut des sciences du télescope spatial

Le groupe d'étoiles des Pléiades, souvent connu sous le nom de "Sept soeurs", "La mère poule et ses poussins", ou "Les sept chameaux", est l'un des objets les plus populaires dans le ciel. Les observateurs peuvent repérer cette jolie petite grappe ouverte à l'œil nu ou très facilement à l'aide d'un télescope.

La grappe compte plus de mille étoiles et la plupart d'entre elles sont relativement jeunes (environ 100 millions d'années) et la plupart d'entre elles mesurent plusieurs fois la masse du Soleil. À titre de comparaison, notre Soleil a environ 4,5 milliards d’années et une masse moyenne.

Les astronomes pensent que les Pléiades se sont formées dans un nuage de gaz et de poussières semblable à la nébuleuse d'Orion. Le groupe existera probablement encore 250 millions d'années avant que ses étoiles ne commencent à s'éloigner à mesure qu'elles voyagent à travers la galaxie.

Le télescope spatial Hubble L’observation des Pléiades a permis de résoudre un mystère qui a laissé les scientifiques dans l’écart pendant près d’une décennie: à quelle distance se trouve ce groupe? Les premiers astronomes à avoir étudié le groupe ont estimé qu'il se trouvait à environ 400-500 années-lumière. Mais en 1997, le satellite Hipparcos mesurait sa distance à environ 385 années-lumière. D'autres mesures et calculs ont donné des distances différentes, et les astronomes ont donc utilisé Hubble pour régler la question. Ses mesures ont montré que le groupe est très probablement à environ 440 années-lumière. C'est une distance importante à mesurer avec précision car elle peut aider les astronomes à construire une "échelle de distance" en utilisant des mesures avec des objets proches.

La nébuleuse du crabe

Vue du télescope spatial Hubble sur le reste de la supernova du crabe en crabe. NASA / ESA / STScI

Un autre favori pour l'observation des étoiles, la nébuleuse du Crabe n'est pas visible à l'œil nu et nécessite un télescope de bonne qualité. Ce que nous voyons sur cette photo de Hubble, ce sont les restes d’une étoile massive qui s’est fait exploser lors de l’explosion d’une supernova qui a été vue pour la première fois sur Terre en 1054 après JC. Quelques personnes ont pris note de l’apparition dans notre ciel - des Chinois, des Indiens d’Amérique , et les Japonais, mais il y a remarquablement peu d’autres disques.

La nébuleuse du Crabe se situe à environ 6 500 années-lumière de la Terre. L'étoile qui a explosé et créé est beaucoup plus massive que le Soleil. Ce qui reste est un nuage de gaz et de poussière en expansion et une étoile à neutrons, qui est le noyau extrêmement dense et broyé de l'ancienne étoile.

Les couleurs dans cette Le télescope spatial Hubble L’image de la nébuleuse du Crabe indique les différents éléments qui ont été expulsés lors de l’explosion. Le bleu des filaments dans la partie externe de la nébuleuse représente l'oxygène neutre, le vert représente le soufre ionisé une seule fois et le rouge l'indication de l'oxygène doublement ionisé.

Les filaments orange sont les restes en lambeaux de l'étoile et consistent principalement en hydrogène. L'étoile à neutrons à rotation rapide intégrée au centre de la nébuleuse est la dynamo qui alimente l'étrange lueur bleuâtre de la nébuleuse. La lumière bleue provient d'électrons tourbillonnant presque à la vitesse de la lumière autour des lignes de champ magnétique de l'étoile à neutrons. Comme un phare, l'étoile à neutrons émet deux faisceaux de rayonnement qui semblent pulser 30 fois par seconde en raison de la rotation de l'étoile à neutrons.

Le grand nuage magellanique

Vue de Hubble d'un reste de supernova appelé N 63A. NASA / ESA / STScI

Parfois, une image d'un objet de Hubble ressemble à une œuvre d'art abstrait. C'est le cas de cette vue d'un reste de supernova appelé N 63A. Il se trouve dans le Grand Nuage Magellan, qui est une galaxie voisine de la Voie Lactée et se situe à environ 160 000 années-lumière.

Ce reste de la supernova se trouve dans une région en formation d’étoiles et l’étoile qui a explosé pour créer cette vision abstraite et céleste était extrêmement massive. Ces étoiles traversent très rapidement leur combustible nucléaire et explosent sous forme de supernovae quelques dizaines ou centaines de millions d'années après leur formation. Celui-ci représentait 50 fois la masse du Soleil et, tout au long de sa courte vie, son puissant vent stellaire soufflait dans l'espace, créant une "bulle" dans les gaz interstellaires et la poussière entourant l'étoile.

Finalement, les ondes de choc en expansion rapide et les débris de cette supernova entreront en collision avec un nuage de gaz et de poussière à proximité. Lorsque cela se produit, cela pourrait très bien déclencher un nouveau cycle de formation d'étoiles et de planètes dans le nuage.

Les astronomes ont utilisé Le télescope spatial Hubble pour étudier ce reste de supernova, en utilisant des télescopes à rayons X et des radiotélescopes pour cartographier les gaz en expansion et la bulle de gaz entourant le site de l'explosion.

Un triplet de galaxies

Trois galaxies étudiées par le télescope spatial Hubble. NASA / ESA / STScI

Un des Le télescope spatial Hubble'Sa tâche consiste à fournir des images et des données sur des objets distants de l’univers. Cela signifie qu'il a renvoyé des données qui constituent la base de nombreuses images magnifiques de galaxies. Ces villes stellaires gigantesques se situent pour la plupart à très grande distance de nous.

Ces trois galaxies, appelées Arp 274, semblent se chevaucher partiellement, bien qu'en réalité, elles puissent se trouver à des distances quelque peu différentes. Deux d'entre elles sont des galaxies spirales et la troisième (à l'extrême gauche) a une structure très compacte, mais semble comporter des régions où se forment des étoiles (les zones bleues et rouges) et ce qui ressemble à des bras spiraux vestigiaux.

Ces trois galaxies se trouvent à environ 400 millions d'années-lumière de nous dans un groupe de galaxies appelé le groupe de la Vierge, où deux spirales forment de nouvelles étoiles dans leurs bras spiraux (les nœuds bleus). La galaxie au milieu semble avoir une barre dans sa zone centrale.

Les galaxies sont disséminées dans l’ensemble de l’univers en grappes et superamas, et les astronomes ont trouvé les plus éloignés à plus de 13,1 milliards d’années-lumière. Ils nous apparaissent comme ils auraient regardé quand l'univers était très jeune.

Une coupe de l'univers

Une image très récente prise avec le télescope spatial Hubble montrant des galaxies lointaines dans l'univers. NASA / ESA / STScI

L'une des découvertes les plus passionnantes de Hubble a été que l'univers se compose de galaxies à perte de vue. La variété des galaxies va des formes spirales habituelles (comme notre voie lactée) aux nuages ​​de lumière de forme irrégulière (comme les nuages ​​de Magellan). Ils sont répartis dans des structures plus grandes telles que des grappes et des superamas.

La plupart des galaxies de cette image de Hubble se trouvent à environ 5 milliards d'années-lumière, mais certaines d'entre elles sont beaucoup plus éloignées et représentent des périodes où l'univers était beaucoup plus jeune. La section transversale de l'univers de Hubble contient également des images déformées de galaxies dans un arrière-plan très lointain.

L'image semble déformée en raison d'un processus appelé lentille gravitationnelle, une technique extrêmement utile en astronomie pour étudier des objets très éloignés. Cette lentille est causée par la flexion du continuum espace-temps par des galaxies massives situées à proximité de notre champ de vision d'objets lointains. La lumière traversant une lentille gravitationnelle à partir d'objets plus distants est "courbée", ce qui produit une image déformée des objets. Les astronomes peuvent recueillir des informations précieuses sur ces galaxies plus lointaines pour se renseigner sur les conditions prévalant plus tôt dans l'univers.

L'un des systèmes de lentilles visibles ici apparaît sous la forme d'une petite boucle au centre de l'image. Il comporte deux galaxies de premier plan qui déforment et amplifient la lumière d'un quasar lointain. La lumière de ce disque lumineux de matière, qui est actuellement en train de tomber dans un trou noir, a pris neuf milliards d'années pour nous atteindre - les deux tiers de l'âge de l'univers.

Sources

  • Garner, Rob. «Science et découvertes Hubble».NASA, NASA, 14 septembre 2017, www.nasa.gov/content/goddard/hubble-s-discoveries.
  • "Accueil."STScI, www.stsci.edu/.
  • “HubbleSite - Sortir de l'ordinaire… sortir de ce monde.”HubbleSite - Le télescope - Hubble Essentials - À propos d'Edwin Hubble, hubblesite.org/.



Commentaires:

  1. Dour

    Voici ceux! La première fois que j'ai entendu!

  2. Hershel

    Je confirme. Et je suis tombé sur ça.

  3. Gror

    coïncidence fortuite



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