Hvað eru djúpmyndir og hvað sýna þær okkur?

Nafn þitt

Netfang þitt

Netfang móttakanda

Ruslpóstvörn =

Svar

Hvað eru djúpmyndir og hvað sýna þær okkur?
Upprunalega hljóðaði spurningin svona:

Hvað er HUDF (Hubble Ultra Deep Field)?

Hubble-geimsjónaukinn (Hubble Space Telescope, HST), eða Hubblessjónaukinn, er geimsjónauki sem skotið var á loft með geimferjunni Discovery hinn 24. apríl árið 1990. Hubblesjónaukinn hefur gjörbreytt hugmyndum manna um alheiminn og með honum hafa verið gerðar margar af merkilegustu og mikilvægustu uppgötvunum í stjarnvísindum á síðustu áratugum.

Ein helsta vísindalega réttlætingin fyrir smíði Hubblessjónaukans var að mæla stærð og aldur alheimsins og prófa kenningar um uppruna hans. Myndir af daufum vetrarbrautum í órafjarlægð gefa vísbendingar um hvernig alheimurinn leit út í fjarlægri fortíð og hvernig hann hefur þróast með tímanum. Stjörnufræðingar kalla þessar myndir djúpmyndir. Lýsingartími myndanna er langur og stjörnufræðingar geta greint daufustu fyrirbærin á þeim. Alla jafna eru teknar margar myndir með stuttan lýsingartíma og þeim síðan staflað saman í tölvu.

Fyrsta djúpmynd Hubbles — Hubble Deep Field North — var tekin á tíu dögum jólin 1995. Heildarlýsingartími nam meira en 100 klukkustundum og samanstóð lokaútgáfa myndarinnar af 342 ljósmyndum. Svæði á himninum í stjörnumerkinu Stórabirni varð fyrir valinu vegna þess að það virtist svo til tómt. Á myndinni sáust næstum 3000 vetrabrautir aftur til þess tíma í sögu alheimsins þegar fyrstu vetrarbrautirnar voru að myndast. Ári síðar var ákveðið að endurtaka leikinn og taka Hubble Deep Field South djúpmyndina til að meta hvort svæðið í Hubble Deep Field North væri á einhvern hátt sérstakt og ekki lýsandi fyrir alheiminn í heild sinni. Djúpmyndirnar gáfu stjörnufræðingum nasasjón af árdögum alheims í fyrsta sinn og byltu nútíma stjarnvísindum. Þær voru fyrstu skýru myndirnar af alheimi í mótun.

Seinni hluta árs 2003 og í ársbyrjun 2004 starði Hubblessjónaukinn á lítið svæði í stjörnumerkinu Ofninum. Afraksturinn var Hubble Ultra Deep Field — mynd sem inniheldur um það bil 10.000 vetrarbrautir og sjást þær fjarlægustu innan við 500 milljón árum eftir Miklahvell.

Hubble Ultra Deep Field myndin er dýpsta mynd sem tekin hefur verið af alheiminum í sýnilegu ljósi. Á henni sjást enda fjarlægustu vetrarbrautir sem unnt er að sjá í sýnilegu ljósi. Þegar alheimurinn þenst út, teygist á ljósgeislunum á langri leið þeirra til okkar. Því fjarlægari sem fyrirbærin eru, þeim mun meira hefur teygst á ljósinu og því rauðara sýnist það. Ljós frá fjarlægustu fyrirbærunum, sem í upphafi var sýnilegt eða jafnvel útfjólublátt, hefur færst yfir í innrauða hluta rafsegulrófsins vegna útþenslunnar svo nota þarf innrauðar myndavélar til að greina það.

Í ágúst og september árið 2009 var Hubble Ultra Deep Field myndin endurbætt með innrauðum myndum frá Wide Field Camera 3. Afraksturinn var dýpsta mynd sem tekin hefur verið af alheiminum til þessa. Sú mynd verður að öllum líkindum ekki betrumbætt fyrr en James Webb-geimsjónaukinn verður tekinn í notkun upp úr 2018.

Árið 2012 var Hubble eXtreme Deep Field myndin birt. Hún byggir ekki á nýjum mælingum, heldur er hún samsett úr meira en 2000 eldri mælingum. Búið er að bæta útfjólubláum mælingum við myndina sem gerir stjörnufræðingum kleift að rannsaka myndun stjarna í 5-10 milljarða ljósára fjarlægð frá okkur.

---

Þetta svar er hluti af grein um Hubble-geimsjónaukann á Stjörnufræðivefnum og birt með góðfúslegu leyfi. Myndirnar er sóttar á sama vef. Áhugasamir eru hvattir til að kynna sér greinina í heild sinni.

...