El telescopio espacial Hubble celebra 30 años de descubrimientos e imágenes inspiradoras
Observatorio espacial y sus instrumentos, esfuerzo de cooperación internacional entre la NASA y la Agencia Espacial Europea, registra vistas sin precedentes de estrellas, galaxias y un universo distante en luz visible, ultravioleta e infrarroja cercana. Estas diferentes longitudes de onda de luz le han permitido al Hubble mirar diferentes regiones del espacio que nunca antes se habían visto.
Gira alrededor de la Tierra a una distancia de 340 millas, muy por encima de los efectos distorsionadores de la atmósfera de la Tierra. para observar el espacio tanto cerca como lejos.
«Hubble nos dio una claridad nueva y clara en nuestra visión del espacio», dijo Jennifer Wiseman, científica principal de Hubble en el Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA en Maryland. «Y simplemente sucedió porque Hubble fue colocado sobre la atmósfera de la tierra.
«Esto nos dio un nuevo punto de vista para ver todo en el universo, desde un sistema solar cercano hasta galaxias distantes, y nos abrió los ojos a la riqueza de los contenidos del universo y la actividad dinámica del universo a lo largo del tiempo».
El telescopio lleva el nombre del pionero astrónomo Edwin Hubble, quien descubrió en la década de 1920 que las nubes distantes en el universo son en realidad galaxias. (Murió en 1953). Hubble confió en que la astrónoma Henrietta Swan Leavitt descubriera períodos de brillo en estrellas pulsantes llamadas variables Cefeidas.
El trabajo de Hubble condujo al descubrimiento de que nuestra galaxia era una de muchas, cambiando para siempre nuestra perspectiva y lugar en el universo. Hubble continuó su trabajo y descubrió que las galaxias distantes parecían moverse rápidamente, lo que sugiere que estamos viviendo en un universo en expansión que comenzó con una gran explosión.
«Una de las principales razones para construir Hubble fue la capacidad de medir con mayor precisión la tasa de expansión del universo», dijo Wiseman.
«Gracias a la capacidad del Hubble para observar la actividad en galaxias lejanas y débiles, pudimos medir esta tasa de expansión. Todavía lo estamos mejorando. En los últimos años, Hubble, junto con otros observatorios, ha contribuido significativamente al descubrimiento de que: la tasa de expansión se está acelerando y esto fue una sorpresa. Ahora llamamos al fenómeno detrás de esta energía oscura «.
Esta detección del ritmo de expansión del universo ayudó a llevar al Premio Nobel de Física 2011, otorgado a Saul Perlmutter, Brian P. Schmidt y Adam G. Riess «por descubrir la expansión acelerada del universo al observar supernovas distantes».
En 30 años, Hubble ha permitido a los astrónomos de todo el mundo estudiar agujeros negros, misteriosa energía oscura, galaxias distantes y conexiones galácticas. Observó los planetas fuera de nuestro sistema solar y donde se forman alrededor de las estrellas, la formación de estrellas y la muerte, e incluso notó lunas previamente desconocidas alrededor de Plutón.
Hubble caracterizó la atmósfera de exoplanetas y vio cambios climáticos en los planetas de nuestro sistema solar. Y miró al 97% del universo, mirando efectivamente el pasado.
Se esperaba que el telescopio durara 15 años y continuara siendo fuerte. Pero Hubble también fue diseñado para el servicio y la modernización a lo largo del tiempo.
Cada misión, que requirió años de planificación y preparación, requirió que los astronautas abandonaran el transbordador y realizaran caminatas espaciales hacia y dentro del elemento del telescopio para reparar e instalar instrumentos. En todo momento, el telescopio viajaba a 17,000 millas por hora en un ángulo de 28.5 grados con respecto al ecuador alrededor de la Tierra.
«Me muestra cómo todos podemos trabajar juntos para crear algo increíblemente exitoso y satisfactorio para la humanidad», dijo Wiseman. Ha trabajado en Hubble en varios roles durante 20 años.
Descubrimientos esperados e inesperados
En 1994, Hubble tuvo la oportunidad de ver un evento violento en nuestro sistema solar.
El cometa Shoemaker-Levy 9 se vio envuelto inesperadamente en una colisión con Júpiter, y el cometa fue destrozado. Los astrónomos han visto 21 fragmentos de cometas golpear a Júpiter, dejando cicatrices negras temporales en las nubes icónicas del planeta. Nunca habían visto algo así antes.
«Fue sorprendente saber que los cuerpos del sistema solar pueden interactuar muy vigorosamente y que quizás nuestro sistema solar no es un lugar completamente seguro», dijo Wiseman.
«Desde entonces, Hubble nos ha mostrado dramáticamente cómo los planetas de nuestro sistema solar cambian el clima, cómo los asteroides pueden colisionar entre sí, cómo las lunas de los planetas de nuestro sistema solar pueden mostrar actividad y signos de agua, y cómo la forma en que nuestro sistema solar puede compararse con otros sistemas estelares. «
Además de nuestro sistema solar, Hubble exploró nuestra galaxia, la Vía Láctea y las galaxias vecinas. Las imágenes dramáticas y coloridas por las que se conoce a Hubble son principalmente nebulosas activas en nuestra galaxia, nubes brillantes de gas y polvo en las que se forman las estrellas.
En 1997, una misión de servicio instaló NICMOS en Hubble, una cámara de infrarrojo cercano y un espectrómetro de objetos múltiples. Este nuevo instrumento permitió que el observatorio mirara a través del espeso gas y el polvo que rodea las guarderías de estrellas en las galaxias, donde las estrellas emiten luz infrarroja.
Rodger Thompson, jefe de NICMOS y profesor de astronomía en el Observatorio Steward de la Universidad de Arizona, comenzó a trabajar en la propuesta de este instrumento en 1984. Da forma al futuro de la astronomía infrarroja, desde revelar los secretos de la formación de estrellas hasta la primera galaxia hacia atrás en el universo.
«Podríamos observar esas regiones polvorientas donde las estrellas se forman en el más mínimo detalle gracias a Hubble», dijo Thompson. «Y pudimos rastrear la formación de estrellas en la historia del universo, desde las primeras galaxias que tenían solo un pequeño porcentaje de la edad del universo cuando se formaron».
En el infrarrojo cercano, partes del cielo aparentemente vacías parecían brillar con evidencia de galaxias distantes, y nadie lo esperaba, dijo Thompson.
Los astrónomos han descubierto que muchas estrellas jóvenes giran a su alrededor donde se forman los planetas.
«Cuando se lanzó Hubble (en 1990), nadie sabía de un planeta fuera de nuestro sistema solar», dijo Tom Brown, jefe de la misión de Hubble en el Instituto de Ciencia del Telescopio Espacial en Maryland.
Los astrónomos encontraron exoplanetas en la década de 1990 utilizando otros telescopios, pero Hubble pudo llevar a cabo una ciencia innovadora siguiendo estas observaciones y estudiando la atmósfera de los exoplanetas.
El primer estudio de Hubble sobre la ciencia de los exoplanetas incluye medir la atmósfera de otro planeta, confirmar el exoplaneta más antiguo conocido, detectar la primera molécula orgánica en el exoplaneta y los primeros cambios en la atmósfera del exoplaneta. Hoy, las cuentas de exoplanetas son 20% del tiempo de observación del telescopio.
El telescopio permitió mapear la materia oscura, a pesar de que la materia oscura es invisible.
«La materia oscura es una sustancia misteriosa que constituye la mayor parte de la materia en el universo, pero no sabemos qué es y no podemos observarla porque no emite radiación observable», dijo Wiseman. «Pero sabemos que está allí debido a los efectos gravitacionales».
«Hubble se usa para mapear donde hay materia oscura y sus efectos a través de lentes gravitacionales».
La lente gravitacional también le permitió al Hubble profundizar en los orígenes del universo. Ocurre cuando los cúmulos de galaxias forman un campo gravitacional distorsionador que actúa como una lupa gigante natural para galaxias distantes fuera del alcance de Hubble.
Hubble también permitió a los astrónomos darse cuenta de que las galaxias tienden a fusionarse entre sí, registrando imágenes dramáticas de estas conexiones que ocurren en todo el universo. Esa es nuestra Vía Láctea la galaxia ha alcanzado su tamaño actual, fusionándose con galaxias más pequeñas.
A Hubble se le atribuye ayudar a los astrónomos a darse cuenta de que los agujeros negros supermasivos son ubicuos en los centros de las galaxias gigantes. Hubble señaló que Hubble pudo observar la caída de gas en los centros galácticos a una velocidad cercana a la velocidad de la luz, lo que ahora se considera una comprensión fundamental.
«Pensando en el universo como un todo, creo que Hubble nos ha abierto los ojos al reconocimiento de que las galaxias han cambiado dramáticamente en el espacio-tiempo», dijo Wiseman.
El futuro del Hubble
Los científicos del Hubble creen que el telescopio durará al menos 2025, si no más. Esto brinda a los astrónomos la oportunidad perfecta porque el Hubble puede superponerse con los nuevos telescopios espaciales que pronto aparecerán en Internet, como el telescopio espacial James Webb James de la NASA, que se lanzará en 2021.
Webb es un observatorio infrarrojo. En conjunto, sus capacidades combinadas pueden proporcionar una imagen más completa de los objetivos observados. Webb proporcionará una visión más detallada de los exoplanetas y su atmósfera, y profundizará en los primeros días del universo como nunca antes.
El Hubble continúa contribuyendo a descubrimientos increíbles y rastrea la detección y observación de otros telescopios. Durante años, Hubble ha sido el complemento perfecto para otros grandes observatorios de la NASA, incluido el observatorio de rayos X Chandra y el recientemente retirado telescopio espacial Spitzer Infrarrojo, así como los observatorios terrestres.
Se utiliza para rastrear ondas gravitacionales y colisiones de colisiones de estrellas de neutrones. LIGO y VIRGO, que son detectores de ondas gravitacionales.
«Ahora tenemos un mejor rendimiento científico que nunca antes», dijo Wiseman. «Estoy entusiasmado con la forma en que se utilizará en los próximos años para nuevos descubrimientos y en conjunto con los observatorios más nuevos».
Dependiendo de cuándo termine el Hubble, esto puede dejar una gran brecha para los científicos que hacen su trabajo según las observaciones de Hubble.
Y cuando se trata de las observaciones de Hubble y sus increíbles imágenes, «no hay otro juego en la ciudad», dijo Brown.
Hubble proporcionó 1,4 millones de observaciones durante 30 años, suministrando más de 17,000 publicaciones científicas revisadas por pares con sus datos, «convirtiéndolo en el observatorio espacial más prolífico de la historia», según la NASA. Y los datos de archivo de Hubble proporcionarán una gran cantidad de oportunidades científicas en las próximas décadas.
Por ahora, esperan que el telescopio dure años, tal vez incluso décadas.
«Se hace viejo de una manera muy agradecida y bien entendida y trabaja tan poderosamente como siempre», dijo Brown.