כוכבי לכת מדהימים וערפיליות מהפנטות. כיצד ומדוע מרחב מאויר

מעולם לא הצליח המדע להתפאר בדימויים צבעוניים כאלה של אובייקטים אסטרונומיים. אנו מוקסמים מהיופי המרהיב של גלקסיות וערפיליות בתצלומי האבל. אנו נדהמים מהתמונות של כוכבי הלכת המדהימים שגילה קפלר. אם הצאצאים שלנו יצליחו להתקרב לחפצים המדהימים האלה, האם הם יראו במו עיניהם את מה שאנחנו רואים בתצלומי נאס"א?

אני רואה - אני לא רואה

עברו כמה עשורים ותפיסת המרחב שלנו השתנתה באופן דרמטי. ולא מעט (אם לא בעיקר) הודות לטלסקופ האבל. בעזרת "עיניו" התבוננו ביקום בשנים האחרונות. החלל בתמונות שצילם הטלסקופ נראה ממש מדהים. אך האם האובייקטים המתוארים בתמונות באמת נראים כך? כולם יודעים שנאס"א היא חברה טובה עם פוטושופ. וסוכנויות חלל אחרות עושות את אותו הדבר. האם אפשר להסתדר בלי עיבוד תמונה? והאם זה כדאי?

שלא כמו גלילאו גליליי ואסטרונומים אחרים, כולל מודרניים, אך בחינת גופים שמימיים במו עיניהם באמצעות טלסקופים אופטיים, האסטרונומיה המודרנית נוהגת בגישה אחרת. כוכבים, גלקסיות, ערפיליות הם מקורות קרינה רחבת טווח. מקרינת גמא ועד גלי רדיו. אור הוא קרינה גלויה הנתפסת על ידי העין האנושית, רק שטח קטן בסולם הגלים האלקטרומגנטיים. לכן ישנם טלסקופים רבים במסלול. כל אחד מהם מקבל מידע על האובייקט בספקטרום הגלים האלקטרומגנטיים שלו. והאבל עצמו מסוגל לרשום קרינה לא רק במראה הגלוי, אלא גם בטווחים האולטרה סגולים ואינפרא אדומים שאינם נראים לעיניים של בני אדם.

הנתונים המתקבלים מטלסקופים שונים מאפשרים להבין טוב יותר מה מהווה אובייקט אסטרונומי. קחו למשל את ערפילית הסרטן, הנמצאת בכוכב מזל שור, המרוחקת מאיתנו כמעט 6,500 שנות אור. להלן איך זה נראה באמצעות נתונים מטלסקופים שונים. אולי יש נציגים של חיים אינטליגנטים בעולמות אחרים. ויתכן מאוד שעיניהם של חייזרים מסודרות בצורה שונה מזו של בני אדם. מבחינתם, הטווח הגלוי של הקרינה האלקטרומגנטית עשוי להיות חלק נוסף בספקטרום האלקטרומגנטי. זה ידוע שמיני בעלי חיים רבים יכולים לראות קרינה שאינה נגישה לעין האדם. דבורים, למשל, רואות אור בטווח האולטרה סגול. אולי, עבור חייזרים, הנוף הרגיל של ערפילית הסרטן לא יהיה הימין הקיצוני בשורה העליונה, כמונו, אלא למשל השני משמאל.

באמצעות הנתונים מטלסקופ אחד, ניתן גם ליצור איורים צילומיים שונים. עמודי הבריאה הוא אולי אחד התצלומים המפורסמים ביותר של האבל. הם שרידים לחלק המרכזי של ערפילית הגז והאבק של הנשר במערך הכוכבים נחש והם רחוקים מאיתנו כ -7,000 שנות אור.

בהתחשב ב"עמודי הבריאה ", חשוב לא לשכוח שעכשיו חלק זה של הקוסמוס כבר השתנה. כמה מדענים משוכנעים כי "העמודים" קרסו לפני 6,000 שנה. המידע על האופן שבו זה קרה יובא אלינו לאור רק לאחר 1000 שנה.

אנחנו לא רואים את רוב הגלים מגיעים מהכוכבים. אבל האמת היא שמאיירי נאס"א מתרגמים לעתים קרובות נתונים שהושגו בטווח הבלתי נראה לאחד הנראה לעין.כך אומר ראש קבוצת ההדמיה של מכון טלסקופ החלל (STScI) זולט לאבי: "הטלסקופ יכול לרשום חלק מהאור שאנו מציגים בתצלומים, אך איננו יכולים לראות אותו. למה לא לתרגם אותו לתצלום שנוכל לראות? " לפיכך, חלק ממה שאנו רואים באיורים צילומיים של נאס"א מתקבל ברישום של קרינה אינפרא אדומה ואולטרה סגולה. כן, מצד אחד, אם היינו ליד האובייקטים המתוארים בתמונות, היינו רואים תמונה אחרת במו עינינו. אך, מצד שני, השימוש בספקטרום בלתי נראה בתמונות מאפשר לנו לקבל את הייצוג המדויק ביותר שלהם. במקרה זה, צורת האובייקטים אינה משתנה.

תמונות חלל הן אמצעי יעיל לפופולריות של עבודת המדענים, אך מצבי חלל אינם משוגרים מחוץ לכדור הארץ לצורך צילומים מרהיבים. מטרתם היא להשיג מידע על הפרמטרים הפיזיים של אובייקטים אסטרונומיים.

נאס"א ופוטושופ

מצלמות האבל אינן מצלמות תמונות צבעוניות, כמו מצלמות וטלפונים שאנו רגילים אליהם, אלא שחור ולבן. וכפי שכבר צוין, הם רושמים לא רק את הספקטרום הגלוי, אלא גם את זה שאינו נגיש לעין שלנו - קרינה אינפרא אדומה ואולטרה סגולה. כדי ליצור תמונה בשחור לבן בצבע, מוחלים מסננים. כך מתקבלות מספר תמונות בצבעים שונים. חבר אותם יחד וקבל את התמונות המהפנטות שמאספת נאס"א להודעות לעיתונות.

אסטרונום של נאס"א ומומחה Adobe Photoshop רוברט הרט מעבד תמונות האבל. הרט משווה את עבודתו למה שעושים מעצבי מגזינים מבריקים. עריכת תמונות מתבצעת אך ורק מסיבות אסתטיות, וגם כדי לא להטעות את הצופה בטעות. תמונות מקוריות טעונות עריכה. החפצים שיצרו מצלמות הטלסקופ עשויים להידמות כלפי חוץ לחפצי שטח אמיתיים. כל זה מוסר מהתמונה הסופית. "אנחנו לא רוצים שאנשים יחשבו שמשהו מוזר טס לשם שהוא בעצם לא", אומר רוברט הרט. אם שמעתם דיבורים כי נאס"א מוחקת תמונות עב"מ מהתמונות שלה, אז הן הופיעו מסיבה זו בדיוק.

כוכבי לכת מצוירים

עם כוכבי לכת ליד עולמות רחוקים, הכל הרבה יותר מסובך. למעט יוצאי דופן, אנחנו עדיין לא מסוגלים לראות אותם דרך טלסקופ כלשהו. חריג כזה, למשל, הוא כוכב הלכת האקס -כוכב 2M1207 b, המקיף את הגמד החום 2M1207 בקבוצת הכוכבים קנטאורוס. הוא ממוקם במרחק של כ -170 sv. שנים מאתנו. אבל התמונה שצולמה באמצעות טלסקופ אופטי נותנת לנו מעט מידע על כדור הארץ.

אבל, ככלל, גילוי כוכבי לכת על ידי טלסקופים קרקעיים הוא דבר נדיר. הצייד העיקרי לכוכבי לכת הוא הטלסקופ המקיף את קפלר. טווח אורך הגל שלו הוא 430–890 ננומטר. כלומר, הוא לוכד כמעט את כל הספקטרום הגלוי וחלק מהקרינה האינפרא אדומה. אבל "קפלר" אינו מסוגל לראות את כוכבי הלכת ליד הכוכבים. הם קטנים מדי ורחוקים מאיתנו. הוא אפילו לא "מנסה" להתחשב בכוכבי הלכת, יש לו דרך עבודה שונה.

כדי לאתר את כוכב הלכת, האסטרונומים רושמים תנודות בהירות ומסלולים של כוכבים. אם יש ירידה תקופתית בהירות הכוכב, אז יש סבירות גבוהה שיש כוכב לכת. הוא מסתובב סביב הכוכב שלו, והוא עובר מעת לעת בין הכוכב ובינינו, ומכסה חלק מדיסק הכוכב שלו. זה דומה למעבר של מרקורי וונוס לאורך הדיסק של השמש. אנו רואים אותם רק במערכות כוכבים אחרות. כוכב הלכת פשוט "לוקח" חלק משטף האור שמגיע מהכוכב. שיטה זו נקראת "שיטת מעבר". שיטה נוספת מאפשרת לך לזהות כוכב על ידי רישום שינוי במיקום שלו. הכוכב וכוכב הלכת שלו סובבים סביב מרכז מסה משותף, מה שאומר שכוכב הלכת היחני מניף את הכוכב שלו.ביחס אלינו, כוכב כזה מתרחק, ואז מתקרב לכדור הארץ. מדידת השינוי של דופלר בספקטרום הכוכב מסייעת לאתר תנודות כאלה. לא משנה מה הערכים הללו, הם נרשמים בדיוק מספיק על ידי מכשירים מודרניים. מדענים הופכים מודעים לגודלו ולצפיפותו של כוכב הלכת, לתקופת המהפכה סביב הכוכב שלו ועד כמה הוא רחוק ממנו. לפעמים במערכות אקס -פלנטריות הממוקמות קרוב אלינו, מדענים מצליחים לקבוע את צבע פני השטח של כוכב הלכת. כך, בהתבוננות באור הכוכב המוחזר מפני השטח של כוכב הלכת HD 189733b, קבעו האסטרונומים את צבעו האמיתי - במקרה זה, כחול עז. נתונים אלה מועברים לאחר מכן לאמנים, הממציאים את הפרטים הנותרים בעצמם.

אם כוכב הלכת נמצא באזור הניתן למגורים, אז צמחייה אפשרית עליו. וצבע כיסוי הצמחייה של כוכב לכת לא חייב להיות זהה לזה שבכדור הארץ - ירוק. קפלר -186 הוא גמד אדום בקבוצת הכוכבים Cygnus במרחק של 492 sv. שנים מכוכב הלכת שלנו - פולט אור בעיקר בטווח האדום. על פי מדענים, סביר להניח שלצמחייה על כוכב לכת המקיף כוכב יהיה אחד מגווני הכתום. נכון, האמנים עדיין התיישבו על גוון הנחושת של פני השטח שלו, מכיוון שלא העזו להמחיש הנחה כה נועזת.

אמני נאס"א מונחים על ידי דמיונם ונתוניהם המדעיים כדי לתאר עולם רחוק אפשרי בצורה מדויקת ככל האפשר. אבל לפעמים הם מזניחים את הריאליזם למען הבידור. אם באיור אתה רואה משטח מואר של כוכב לכת, והכוכב שלו נמצא באותו הזמן מאחורי הכוכב, זו סיבה לחשוב. מאיפה בא האור? במציאות, נוסע בחלל יראה מואר רק מגל צר בקצה הדיסק של כוכב הלכת. כמו, למשל, אנו מכדור הארץ רואים את הסהר הצר של הירח הצעיר אחרי הירח החדש.