Космический телескоп GALEX – нове вікно у Всесвіт

Космический телескоп GALEX — нове вікно у Вселенную

Космический телескоп «Галекс» — Galaxy Evolution Explorer (GALEX) запущено 28 квітня 2003 року. Ця місія спрямовано вивчення форми, яскравості, розміру й відстані до галактик за 10 мільярдів років космічної історії. 50-сантиметровое головне дзеркало телескопа створено на сканування неба в пошуках джерел ультрафіолетового проміння. Є телескопи, вивчаючи небо в видимому, рентгенівському й гама діапазоні, і тепер в учених є космічний телескоп, що дозволяє отримати ультрафіолетовій картинку неба. Це дуже важлива річ, оскільки небо дуже недостатньо вивчено в ультрафіолеті і з цим телескопом вже приносить сенсаційні звістки про еволюції Всесвіту. Діапазон ультрафіолетового проміння перебуває в електромагнітному спектрі випромінювань на частотах між видимим світлом і діапазоном рентгенівських і гама-променів. Ультрафіолетова частина електромагнітного діапазону важко наблюдаема крізь атмосферу Землі, а Galaxy Evolution Explorer, перебуваючи поза атмосфери, можемо бачити ультрафіолетове випромінювання далеких об'єктів Всесвіту без помех.

.

Проект «Галекс» розроблений Каліфорнійським Інститутом Технології в Пасадені, USA, що є також відповідальних експерименти і аналіз даних. Лабораторія Реактивного Руху NASA забезпечила телескоп науковим устаткуванням. У проекті брали участь Південну Корею й Франція — міжнародні партнери в місії. Місія «Галекс» має дві основні мети: вивчення освіти і життя зірок у Всесвіті вивчення галактик в ультрафіолетовому діапазоні. Еволюція зірок: «Галекс» досліджує, як звездообразование в галактиках відбувався за ранньої Всесвіт і як він відбувається нині. Вчені сподіваються, що дізнаються запитання про еволюцію зірок і галактик у Всесвіті. Вивчення галактик в ультрафіолетовому діапазоні: «Галекс» проведе перші великі дослідження галактик у цьому діапазоні. Це вивчення допоможе дізнатися, наскільки сьогоднішні галактики від галактик у ранній Всесвіту. Для здобуття права досягти кожної з цього «Галекс» скористається трьома основними фізичними чинниками Всесвіту: швидкість світла, розподіл галактик, і розширення Всесвіту. Швидкість світла не нескінченна, тому бачимо віддалені галактики такими, якими вони були мільйони тому, що вони послали в простір перший світло. І це світ лише тепер досяг нас. Астрономи порівнюють віддалені і близькі галактики і вивчають різницю між ними. Розподіл галактик у Всесвіті рівномірно за всіма напрямами. Це приймає «Галекс», аби виконати порівняння сучасних галактик з галактиками у ранній Всесвіту. Спостерігаючи галактики в ультрафіолеті «Галекс» дозволяє: зробити їх порівняння з іншими. Це з допомогою інструментів, чутливих до видимому і інфрачервоному излучению.

Телескоп «Галекс» нагадує космічний телескоп «Хаббл» (HST), але збирала здатність (светосила) «Галекса» удвадцятеро менше, ніж в HST. Поки HST розглядає небо вузькому області (малим полем зору), телескоп «Галекс» може впритул роздивитися сотні галактик при кожному спостереженні. Вона має велике полі зору, а чи не високе дозвіл, у тому, щоб ефективно виконувати дослідження (див. зображення зліва). За одного разу «Галекс» охоплює область неба діаметром 1,2 градуси. Це — два кутових діаметра повної Місяця (див. зображення справа).

Телескоп оснастили двома дзеркалами: первинне (M1) і вторинне дзеркало (M2). M1 — 50 сантиметрів в діаметрі і M2 — 22 сантиметри в діаметрі. Ці дзеркала виготовлені з поліпшеного металевого сплаву. Світло від об'єкта на небі входить у телескоп відбивається від первинного дзеркала до вторинному дзеркала. Вторинне дзеркало потім відбиває світло назад крізь отвір у центрі первинного дзеркала, щоб потрапити до фокус, де знаходиться фокусуючий прилад BFA (див. изображение).

.

Такая система телескопа називається «Ричи-Кретьен «під назвою інженерів, які вперше розробили й використали дзеркала з параболічними поверхнями. Кришка телескопа, подібно кришці в Вашої фотокамері, захищає телескоп під час випробувань, і запуску. Коли телескоп благополучно досяг потрібної орбіти навколо Землі, їй подано команда, щоб відкрити кришку, і «Галекс» почав збирати ультрафіолетовий світло неба. Телескоп і детектори можуть добре працювати лише за стабільної температурі. І тому використовуються терморезисторы і елементи нагріву, встановлених у телескопі і інструментах. Терморезисторы використані ролі термометрів. Вони вимірюють температуру частин телескопа і передають інформацію на комп’ютер. Комп’ютером даються команди вмикання елементів нагріву, якщо це потрібно. Елементи нагріву підтримують оптику телескопа в заданому діапазоні температур між 0 і 27 градусами Цельсиями. Під час запуску і орбіті телескоп може зібрати трохи забруднюючих речовин, які знизять ефективність оптики. Нагрівачі можуть використовуватися, щоб нагріти дзеркала усунути забруднення. Велике полі зору телескопа дозволить астрономам спостерігати все небо і вивчати сотні тисяч галактик протягом 29-месячной миссии.

.

Итак, світ небесних об'єктів, зібраний телескопом, іде до ультрафіолетовим чутливим детекторам, використовуючи комбінацію дзеркал і фокусуючий прилад BFA. Потім прийняте випромінювання обробляється в інструменті OWA (див. зображення). Тут ухвалений світло проходить «променеву обробку », яка розділяє ультрафіолетове випромінювання різні частоти. Відтак до роботі приступає комп’ютер, що й створює остаточні зображення піднебіння та посилає їх задля подальшого опрацювання в земні лаборатории.

OWA — кругла пластина 43 сантиметри в діаметрі (див. реальне фото інструмента OWA). Вона має два круглих отвори прийому випромінювання. Пластина обертається двома двигунами, аби з’ясувати під ухвалений світло той чи інший прилад реєстрації випромінювання. З допомогою цих приладів то, можливо отримано звичайне зображення і зображення спектра досліджуваного об'єкта. Двигуни OWA також управляються комп’ютером за сигналами з датчиков.

.

Двигатель може крутити пластину OWA на дуже маленькі кути. Це дає змогу отримувати спектри зірок, розташовані близько друг до друга. OWA дозволяє компенсувати усунення телескопа у просторі при наведенні на об'єкт. «Галекс» оснастили двома антенами для зв’язки й з Землею, щоб передавати одержану інформацію в наукові лаборатории.

Для чого вивчається небо в ультрафіолетовому спектрі? Щоб осягнути еволюцію галактик, ми повинні спочатку зрозуміти еволюцію зірок. Зірки формуються мільйони з міжзоряних частинок, утворюють хімічні елементи, і далі випромінюють в простір, доки закінчать своє життя. Виряджені хмари водню, гелію і пилу — сировину майбутніх зірок. Принаймні того, як хмари міжзоряних частинок притягають інші частки, вони поступово збільшують свою масу. У кінцевому рахунку, хмару газу починає скорочуватися. Коли температура досягне 10 мільйонів градусів, розпочнеться ядерна реакція і яскрава зоря пошле до космосу перший світло. Цей період еволюції зірки, відомого як «фаза стискування, «може бути 500 мільйонів років на зірки розміром із наше Сонце. Більшість зірок, подібних нашому Сонцю перебуває у віці мільярдів років. Джерело їх енергії - реакція перетворення водню в гелій у гарячій і щільною серцевині зірки. У кінці життя, зірки, подібні Сонцю, перетворюються на червоні гігантські зірки, та був стають білими карликами. Після то вони відчувають брак палива й повільно зникають. Інші зірки більшої маси стають надновими зірками, вивергаючи зоряне речовина у просторі. Протягом їхнього життя, від народження на смерть, більшість зірок групуються у вигляді галактик. Зірки і галактики почали формуватися невдовзі після Великого Вибуху, але пройшли мільярди після цього катаклізму, як сформувалися перші галактики. Проводячи ультрафіолетові (UV) спостереження, «Галекс» забезпечує учених новий одяг і значимої інформацією щодо формі галактик та його еволюції. Точні виміри UV яскравості галактик дозволять ученим визначати відстані галактик і те, як зірки формуються в галактиках. З допомогою ультрафіолетових спостережень можна визначити точний вік зірок і галактик, отже, і те, коли вони утворилися. З допомогою інших спостережень це значно складніше. «Галекс» дозволить розглянути еволюцію галактик протягом 80 відсотків історії Всесвіту. Це — період, у якому утворилося більшість зірок і галактик.

Галактика — сімейство мільйонів зірок і хмар пилу й газу, пов’язані між собою гравітацією. Галактики бувають з десятьма мільйонами зірок (у карликових галактик), а бувають величезними галактиками з тисячами мільярдів зірок. Вони бувають спіральні, еліптичні і неправильні. Спіральні галактики мають велику концентрацію зірок у центрі - ядро. Це робить їх схожими на гігантські вертушки. Спіральні галактики багаті газом і пилом на формування нових зірок і звичайно мають блакитний відтінок. Спіральні галактики, що є яскравими в ультрафіолетовому світлі, сповіщають ученим про активному звездообразовании у яких. Наша Галактика Чумацький Шлях має середня площа і багата осередками зореутворення. Еліптичні галактики мають форму від сферичних до сигарообразных. Ці галактики містять мало газу та пилу, тому можуть формувати нові зірки було багато. Їх червоний колір повідомляє ученим, що вони містять по більшу частину старі зірки. Неправильні галактики немає вираженої структури та зазвичай менше, ніж спіральні і еліптичні галактики. Галактики групуються разом, формуючи скупчення галактик. Наприклад, Чумацький Шлях — входить у Місцеве скупчення галактик. Протягом часу своєї роботи «Галекс» пронаблюдает в ультрафіолеті сотні тисяч галактик, як сусідніх, і віддалених. Ці спостереження нададуть ученим нову інформацію про утворення і еволюції галактик.

И ось останнє відкриття «Галекса». Доти відкриття астрономи були абсолютно упевнені, що великі галактики у Всесвіті перестали виникати через кілька мільярдів років по його Великого Вибуху. Уся модель Всесвіту будувалася за показ такої основі. Але… дані, одержані від космічного телескопа «Галекс», зводять цю теорію еволюції Всесвіту нанівець! Огляд тисяч сусідніх галактик чутливими ультрафіолетовими «очима» телескопа дозволив визначити три десятка галактик, які сильно світяться в ультрафіолеті, і мають великий схожість із юними галактиками, освіченими лише кілька мільярдів років тому тому. Це означає, що освіта галактик триває і тепер! Це сенсаційне відкриття змусить наново переглянути все моделі еволюції Всесвіту! Молоді галактики світяться в ультрафіолеті від цього, що вони заповнені гарячими, новонародженими зірками. Вище на знімках Ви бачите такі галактики, виявлені «Галексом». Більше старі галактики мають менше областей зореутворення отже випромінюють менші надходження до ультрафіолеті. Виявлених космічним телескопом галактикам дають такі назви: GALEX_J232539.24+4 507.1,GALEX_J231812.98−4 126.1,GALEX_J015028.39+130 858.5, GALEX_J021348.52+125 951.3, GALEX_J143417.15+20 742.5, GALEX_J020354.02−92 452.5.

Список литературы

Для підготовки даної праці були використані матеріали із сайту internet.