Снимки космоса

Первые снимки обновленного Космического телескопа имени Хаббла, полученные в ходе орбитальной «приемки» его новых инструментов, астрономы американского и европейского космических агентств представили публике еще 9 сентября. По такому случаю на церемонию пригласили даже американского сенатора Барбару Микульскую, которая отчиталась о результатах майского, последнего в жизни космического ветерана, ремонта.

Фотографии действительно великолепные. Тут тебе и шаровое звездное скопление, и сливающиеся галактики, и огромная космическая линза, в которую теория относительности превратила скопление галактик Abell 370. Но нашлись и те, кто справедливо требовал каких-то научных результатов - в конце концов, несколько миллиардов долларов были потрачены не для того, чтобы снимать даже очень красивые картинки.

Как теперь выясняется, для этих скептиков уже во время пресс-конференции в карманах астрономов скручивалась большущая фига. Пока PR-специалисты NASA наводили лоск на снимки звездного неба, астрономы заканчивали обработку серьезных научных данных. Ее результат - открытие самых далеких галактик во Вселенной. Глазами «Хаббла» астрономы увидели эпоху стремительного развития космических структур. Нашему миру тогда было чуть больше полумиллиарда лет от роду.

Год за полторы недели

26 августа телескоп имени Хаббла обернулся к хорошо знакомому ему участку звездного неба в неприметном уголке южного созвездия Печь. Следующие 10 суток телескоп неотрывно глядел сюда, направляя все собранные его зеркалом крупинки света в инфракрасный канал Широкоугольной камеры WFC3 (Wide Field Camera 3). За это время ученые сменили в камере три фильтра, пропускающие свет все более длинных волн инфракрасного диапазона.

В 2004 году Улучшенная камера для обзоров ACS (Advanced Camera for Surveys) телескопа здесь же получила самое глубокое изображение неба в истории - так называемый ультраглубокий снимок «Хаббла», HUDF (Hubble Ultra-Deep Field). В небольшом поле зрения, которое по площади в 100 с лишним раз меньше полной Луны, нашлось всего несколько звездочек - зато около 10 тысяч галактик самых разных типов. Самые далекие из них испустили регистрируемый нами свет почти 13 миллиардов лет назад, когда Вселенной было лишь 800 миллионов лет.

Пять лет назад снимки камеры ACS ученые дополнили данными инфракрасной камеры NICMOS в надежде найти еще более далекие объекты. Однако надеждам этим не было суждено материализоваться - помешало несовершенство камеры, изготовленной еще в конце 1980-х годов. Инфракрасный канал свеженькой WFC3, который и был призван заменить NICMOS, обладает вдвое лучшим разрешением, имеет в 2-4 раза (в зависимости от длины волны) более высокую чувствительность, а его поле зрения - в 6 раз выше, чем у старой инфракрасной камеры.

В итоге «производительность» камеры возрастает почти в 40 раз, и на этот раз за 10 суток ученые получили результаты, на которые прежде потребовался бы год непрерывных наблюдений; а столько наблюдательного времени даже на самую интересную научную программу ученым бы никто не дал.

Рекордсмены выпали

6 сентября наблюдения закончились, а уже через несколько дней все собранные телескопом данные оказались доступны всем, кто умеет обращаться с «сырыми», совсем не похожими на красивые картинки данными «Хаббла». Их обработкой занялись сразу несколько групп. Первой свои результаты представила команда, которая заказывала наблюдения - Ричард Баувенс, работающий ныне в Ликской обсерватории Калифорнийского университета, и его коллеги из США, Швейцарии и родных Баувенсу Нидерландов. Две статьи этой группы готовятся к публикации в Astrophysical Journal, а ознакомиться с ними можно в Архиве электронных препринтов Корнельского университета (arXiv:0909.1803 и arXiv:0909.1806).

В поисках самых далеких галактик астрономы применили давно проверенную методику цветовых «выпадений». Суть ее в следующем. Если поглядеть на спектр любой галактики, он будет выглядеть более или менее плавной кривой, местами изрезанной спектральными линиями. Однако в ультрафиолетовой области, при длине волны меньшей, чем 121,6 нм, спектр резко обрывается. За этой границей резко возрастает поглощение света водородом, участвующим в космологическом расширении Вселенной. Водорода в космосе много, поэтому почти каждый луч с большей энергией рано или поздно встретится с атомом и будет поглощен, а до нас доходят лишь крупицы такого ультрафиолета.