Kuna insenerid ja tehnikud töötavad usinasti lahenduse diagnoosimiseks ja väljatöötamiseks (parimal juhul) või tegelevad (halvimal juhul) Hubble'i kosmoseteleskoobi hiljutiste güroskoobiga seotud probleemide lahendamisega, annab see meile võimaluse registreeruda ja mõelda oma suurimatele võimalustele: teadus. Ärge muretsege, et taevasse kuuluvat suurt observatooriumi ei vii niipea kuskile (nii palju kui me sooviksime uuendamist või asendamist), nii et võime kindlalt oodata veel palju aastaid kestvat astronoomilist suurepärasust. Kuid Hubble on kestnud juba peaaegu kolm aastakümmet; Kuidas on see kaasa aidanud inimeste teadmiste kogumaale universumi kohta?
Vastus: palju. Ja täna taan ma vaid ühe tipphetke.
Kaugel asuvate asjade kauguste mõõtmine kosmoses pole lihtne ülesanne. Selgub, et öelda midagi sellist, nagu “Andromeda galaktika on umbes 2,5 miljonit valgusaastat eemal”, on tegelikult tagumises osas raske töötada. Kaasaegsed astronoomilised mõõtmised toetuvad üksteisega kattuvatele, üksteisega ühendatavatele tehnikatele, mis töötavad pidevalt väljapoole aina suuremate vahemaade taha kogu kuust vaadeldava universumi servani.
Üks peamisi ankruid selles nn kosmilises kauguseredelis (kuna see on nagu kosmose kauguse redel) on kummaline astronoomiline objekt, mida nimetatakse Cepheidi muutujateks. Kuninglikuks tähtkujuks, kus nad esmakordselt avastati, on neil tähtedel väga omapärane ja väga kasulik omadus: nad pulseerivad.
Mõne päeva jooksul muutuvad need tähed püsivalt heledamaks ja tuhmimaks, liikudes korrapärase, korratava ja usaldusväärse mustriga. Ja 1900. aasta alguses imeliselt andekas astronoom nimega Henrietta Swan Leavitt avastas, et need Cepheidi muutujad pole lihtsalt igavalt muutuvad - nad on huvitavalt muutuvad. Selle vahel, kui kiiresti need tähed heledamaks / tuhmimaks muutuvad ja kui sisemiselt heledad nad on, on väga kurioosne seos (astronoomia kõnepruugis nimetatakse seda heledus).
Ja kui teate, kui ere midagi on, saate kauguse arvutada. Mõelge sellele vaid natuke, et aru saada, kui fantastiline see on. Minge täna õhtul välja ja vaadake juhuslikku tähte. Kui kaugel see on? Tehke juhuslik arvamine. Otsige heledamaid tähti. Kas see heledam täht on heledam, kuna see on lähemal? Või on see heledam, sest… see on lihtsalt, teate, heledam? See on raske mõistatus, mis vaevas isegi Newtoni mõttekaaslasi.
Kuid kui te teaksite nende tähtede heledust (tegelikku heledust), siis võiksite kindlalt teada, milline neist oli kaugemal ja kumb lähemal. Iga tähe kohta võiksite seda võrrelda tõsi heledus heleduseni, mida mõõdate taevas, tehke pisut, kuid keskkooli trigonomeetriat ja te teaksite nende täheliste elanike kaugust.
Seda on ühegi vanatähega raske teha, kuna nende tõelist heledust on raske teada. Kuid õnneks pole Cepheids just ükski vana täht. Kuna saate nende varieeruvust mõõta ja see variatsioon on otseselt seotud nende heledusega, saate nende vahemaad (suhtelise) kergusega üles tõmmata.
Just tänu Cepheidsile avastas Edwin Hubble esmakordselt, et Andromeda galaktika on a) oma galaktika ja b) tõesti kaugel, avades meie esimese suure hüppe laiemasse kosmoloogilisse stseeni. Ja nüüd teate, miks Hubble (kosmoseteleskoop) nimetati Hubble'i (inimene) järgi. Kuid tsefeiidid võivad meid viia ainult seni. Peate siiski jälgima üksikut tähte ja omama piisavalt tundlikku teleskoopi, et registreerida muutusi aja jooksul. See pole lihtne etendus ja seda kaugemale jõudes on seda palju, palju raskemini.
Tõeliselt suurte kosmoloogiliste vahemaade saavutamiseks, mida me tänapäeval tunneme ja armastame, läheme üle muudele tehnikatele. Kuid need tehnikad (näiteks teatud tüüpi supernoovade vaatamine) pole läheduses eriti head, nii et kefidid pakuvad olulist kinnituspunkti… kaevu, tähtedeni jõudmiseks.
Ja siin jõudis Hubble edusammudeni suuresti. Hubble on suur teleskoop, mis tähendab, et see näeb väga kaugel olevaid kefeide. Ja see on kosmoses, nii et see ei pea muretsema häiriva atmosfääri pärast, et oma mõõtmisi rikkuda. Nende eeliste ja muude edusammude abil suutsime astronoomid määrata kaugused kolme tosina galaktikani kuni 65 miljoni valgusaastani ja teha mitu Cepheidi mõõtmist galaktika kohta, et need tegelikult lukku panna.
See üksik tulemus kinnistas meie arusaama kosmilistest vahemaadest, aidates meil õppida rohkem kõigest, alates meie kosmose ajaloost kuni tumeda energia olemuseni. Ja see oli vaid väike osa Hubble'i abil saavutatust.
Loe lisaks: “Hubble'i kosmoseteleskoobi võtmeprojekti lõpptulemused Hubble'i konstandi mõõtmiseks”
