ハッブル宇宙望遠鏡：天文学者は最高の宇宙写真の17を共有します

この特集では、最も科学的に関連性のあるハッブル宇宙望遠鏡の画像を厳選して頂きました。彼らが選んだ画像は、インターネット上の無数の「最高の」ギャラリーを埋め尽くすカラフルな栄光のショットであるとは限りませんが、むしろその影響は彼らが明らかにした科学的洞察にあります。

Tanya Hill、ヴィクトリア博物館

私のこれまでで最もお気に入りの天文学的対象はオリオン星雲 - 活発に星を形成しているガスの美しくて近くの雲です。私が最初に小さな望遠鏡を通して星雲を見たとき、私は高校生でした、そしてそれは私に望遠鏡を正しい方向に手動で向けさせて、そしてかなりの狩猟の後にそれを最終的に突き止めるためにそのような達成感を与えました空（その望遠鏡には自動の「移動」ボタンはありませんでした）。

もちろん、そのずっと前の夜に私が見たのは、白黒の驚くほど繊細でぼやけたガスの雲でした。ハッブルがする素晴らしいことの1つは、宇宙の色を明らかにすることです。そして、このオリオン星雲の画像は、私たちがそこに行ってそれを近くで見ることができるならば、それがどのように見えるかを想像するための私たちの最高の機会です。

それで、ハッブルのイメージの多くは象徴的になりました、そして私にとって、その美しいイメージが科学と芸術を一緒にして大衆を魅了するのを見ることは喜びです。私のオフィスの入り口には、幅4メートル、高さ2.5メートルの壁に描かれたこの画像の膨大なコピーがあります。私はあなたに言うことができます、それは各就業日を始めるための素敵な方法です。

モナッシュ大学マイケル・ブラウン

1994年7月のシューメイカーレビー9彗星の木星との破片の影響は、天文学者が惑星衝突の事前警告を出したのは初めてでした。最近修理されたハッブルを含む世界の望遠鏡の多くは、彼らの視線を巨大な惑星に向けました。

彗星の衝突はまた、観測天文学の私の最初のプロの経験でした。マウントストロムロの冷たいドームから、木星の月が木星の向こう側に衝突する彗星の破片からの光を反射するのを見ることを望みました。残念ながら、木星の月からの光の点滅は見られませんでした。

しかし、ハッブルは驚くべきそして予想外の見解を得ました。木星の向こう側への影響は、木星の雲の上ではるかに上に上昇したプルームを生み出したので、彼らはしばらくの間地球から見えてきました。

木星がその軸を中心に回転するにつれて、巨大な暗い傷跡が見えてきました。それぞれの傷は彗星の破片の影響の結果であり、傷のいくつかは私たちの月より直径が大きかった。世界中の天文学者にとって、それはあくびをする光景でした。

アイオワ大学ウィリアム・クース

この2つの画像は、わずか18時間離れて撮影されたものですが、オーロラの明るさと形状の変化を示しています。これらの画像を使って、太陽風がオーロラにどれほどの影響を与えているかをよりよく理解しました。

私たちの天文学者の同僚が取得したこれらのハッブル写真を使ってオーロラを監視しながら、土星の周りを周回するカッシーニ宇宙船を使って光に関連した電波の放射を観測しました。オーロラの明るさは電波強度の高さと相関があると判断できました。

そのため、Cassiniの継続的な電波観測を使って、たとえ見るべき画像がなくても、オーロラがアクティブであるかどうかを知ることができます。これは、多くのカッシーニの研究者と地球ベースの天文学者を含む大きな努力でした。

ジョンクラーク、ボストン大学

木星の北オーロラのこの遠紫外画像は、ハッブルの科学機器の性能が着実に向上していることを示しています。宇宙望遠鏡イメージングスペクトログラフ（STIS）画像は、私達が理解し始めたばかりの全範囲のオーロラ放出を初めて示しました。

初期の広視野惑星カメラ2（WFPC2）カメラは、木星のオーロラ放射が太陽の方向に固定されるのではなく、惑星と一緒に回転することを示しました。したがって、木星は地球のようには振舞いませんでした。

私たちは、磁場に沿ってイオからジュピターまで流れるメガアンペア電流からのオーロラがあることを知っていました、しかし、我々はこれが他の衛星で起こるだろうと確信していませんでした。 STISで撮った木星の紫外線画像はたくさんありましたが、木星の月Io、Europa、Ganymedeの磁気的な足跡からのオーロラの放射をはっきりと示し、Ioの放射はオーロラのカーテンの高さをはっきり示しているので、私はこれが好きです。私には立体的に見えます。

オーストラリアの天文台、Fred Watson

ハッブルの能力の極限点の詳細を示す矮星、冥王星のこれらの画像をよく見てください。今から数日後には、彼らは古い帽子になるでしょう、そして誰も彼らを再び見て気にすることはないでしょう。

どうして？ 5月上旬には、ニューホライズンズの宇宙船はその惑星が7月14日のランデブーに近づくにつれて、そのカメラがより良い詳細を明らかにするために冥王星に十分近くなるでしょう。

それでも2000年代初頭に遡るこの一連の画像は、惑星科学者にこれまでの最良の洞察を与えてくれました。多彩な色は冥王星の表面化学における微妙な変化を明らかにしています。例えば、中央の画像で目立つその黄色がかった領域は、過剰な凍結一酸化炭素を有する。なぜそれがあるべきかは不明です。

冥王星は私たち自身の月の直径の2/3しかないが、さらに13000倍も遠く離れていることを考えると、ハッブルの画像はいっそう注目に値する。

ニューサウスウェールズ大学クリス・ティニー

私はかつて私の妻を私の事務所に引きずり込み、アングロオーストラリア望遠鏡で行われたいくつかの画像観測の結果を、（そして）最先端の（そして）最先端の8,192 x 8,192ピクセルのイメージャで誇らしげに見せました。画像はとても大きかったので、複数のA4ページに印刷してから、壁全体を覆う銀河団の巨大な白黒マップを作成するために貼り合わせる必要がありました。

彼女が一見したところ私はつぶれた。「カビのように見える」

これはただ最良の科学を示すために行くだけでは必ずしも最善ではありません。

HSTから私が選んだ最大の画像は、2012年からのもう1つの白黒画像です。これも「カビのように見えます」。しかし、画像の中心に埋もれているのは明らかに目立たないかすかな点です。しかし、それはその後発見された茶色の矮星の最も寒い例の確認された検出を表しています。約350ケルビン（77℃）の温度で太陽から10パーセク（32.6光年）以内に潜んでいる物 - お茶より一杯！

そして今日まで、それは私たちが太陽系外で検出した最も冷たいコンパクトな物体の1つであり続けています。

テキサスA&M大学ルーカス・マクリ

2004年に、私はハッブルに最近設置されたAdvanced Camera for Surveys（ACS）を使って45日以内に12回の別々の機会に近くの渦巻銀河（Messier 106）のディスクの小さな領域を観察したチームの一員でした。これらの観測は私達が200以上のCepheid変数を発見することを可能にしました。そして、それは銀河までの距離を測定して、最終的に宇宙の膨張率を決定するのに非常に役に立ちます。

この方法は、水の電波観測によって得られたこの銀河までの距離の正確で正確な推定（2480万光年、3％をとる）のおかげで、Cepheidルミノシティの適切なキャリブレーションを必要とします。中心にある巨大なブラックホールを周回する雲（画像には含まれていません）。

数年後、私はこれらの観測をロバスト宇宙距離ラダーの最初のステップとして使用し、3％の総不確実性でハッブル定数の値を決定する別のプロジェクトに関わっていました。

ペンシルベニア州立大学ハワードボンド

私を最も興奮させたのは、たとえ有名になったことがなかったとしても、私たちにとって初めての奇妙な爆発星V838 Monocerotisの周りの光の反響です。その噴火は2002年1月に発見されました、そして、その軽い反響はおよそ1ヵ月後に、両方とも小さな地上の望遠鏡から発見されました。

爆発からの光はまっすぐ地球に向かって進みますが、それはまた側方に出て近くのほこりで反射して、後で地球に到着し、「エコー」を作り出します。

宇宙飛行士は2002年3月にハッブルにサービスを提供し、新しいAdvanced Camera for Surveys（ACS）を設置しました。 4月には、科学観測にACSを使用した最初の人となりました。

私はNASAがどういうわけかV838からの光が2万光年後から私たちに近づいていることを知っていて、ちょうど間に合うようにACSを手に入れたと思うのがいつも好きでした！ 1色だけでも、その画像は素晴らしかったです。私たちはその後10年間でもっと多くのハッブルのエコー観測を得ました、そしてそれはすべての中でも最も壮観なもので、非常に有名ですが、私がこの最初のものを見たとき私はまだ畏れているのを覚えています。

アイオワ大学のPhilip Kaaret氏

銀河は星を形成します。それらの星のうちのいくつかはブラックホールに崩壊することによって彼らの「普通の」生活を終えます、しかしそれからガスによって動かされる強力なX線エミッターが伴侶の星から吸い出されるように新しい人生を始めます。

ブラックホールのX線連星と星形成の関係をよりよく理解するために、このメデューサ銀河のハッブル画像（赤）を入手しました。メデューサの目立った外観は、それが2つの銀河の間の衝突であるために生じます - 「髪」は、他の重力によって引き裂かれた1つの銀河の名残です。画像の青はChandra X線天文台で撮影されたX線を示しています。青い点はブラックホールのバイナリです。

以前の研究は、X線連星の数は単にホスト銀河が星を形成する速度に比例することを示唆していました。メデューサのこれらの画像は、銀河の衝突の最中であっても同じ関係が成り立つことを私たちに示すことを可能にしました。

ペンシルベニア州立大学マイクエラクラス

アンテナ（NGC 4038とNGC 4039）、マウス（NGC 4676）、カートホイール銀河（ESO 350-40）など、相互作用し合体している銀河を示すハッブル宇宙望遠鏡の画像の中には、非常に魅力的なものがあります。ニックネームのない他の多くの人。

これらは銀河の進化において一般的である暴力的な出来事の素晴らしい例です。画像はこれらの相互作用の間に何が起こっているのかについての詳細を私たちに提供します：銀河のゆがみ、それらの中心に向かってのガスのチャネリング、そして星の形成。

私が自分自身の研究の背景、そのような銀河の中心にある超大質量ブラックホールによるガスの降着を一般の人々に説明するとき、私はこれらのイメージが非常に役に立つと思います。 Space Telescope Science Institute（STScI）のFrank Summersによってまとめられたビデオは、このような画像を銀河系衝突のモデルと比較することによって学んだことを説明しています。

マイケル・ドリンクウォーター、クイーンズランド大学

私たちの最高のコンピューターシミュレーションは私たちに互いに衝突し合体することによって銀河が成長することを伝えています。同様に、2つの渦巻銀河が衝突すると、それらは大きな楕円銀河を形成するはずであると私たちの理論は教えてくれます。しかし実際にそれが起こるのを見ることは全く別の話です！

この美しいハッブル画像は、銀河の衝突を実際に捉えています。これは私たちの予測が良いと言っているだけではありませんが、実際に何が起きているのかを見ることができるので、詳細を調べ始めることができます。

ガスの雲が衝突したときに引き起こされる新しい星形成の花火と、らせん状の腕がばらばらになるときに起こる大きな歪みがあります。どのように大きな銀河が形成されるのかを完全に理解するまでには、まだ長い道のりがありますが、このような画像がその方向を示しています。

Roberto Soria、ICRAR-カーティン大学

これは、銀河系M87（おとめ座銀河団で最大の銀河、私たちから5500万光年）の核にある超大質量ブラックホールを動力源とするコリメートジェットの最高解像度の図です。

ジェットはブラックホール（左上）を囲む熱いプラズマ領域から出て、6,000光年の距離にわたって銀河を横切って流れていくのを見ることができます。この見事な画像のジェットの白色/紫色の光は、磁力線の周りを光の速度の約98％の速度でらせん運動する電子の流れによって発生します。

ブラックホールのエネルギー収支を理解することは、天体物理学における挑戦的で魅力的な問題です。ガスがブラックホールに落ちると、膨大な量のエネルギーが可視光、X線、そしてほぼ光速で移動する電子と陽電子のジェットの形で放出されます。ハッブルでは、ブラックホールのサイズ（銀河系の中央のブラックホールよりも1000倍大きい）、そのジェットのエネルギーと速度、そしてそれをコリメートする磁場の構造を測定することができます。

ペンシルベニア州立大学ジェーン・チャールトン

私のハッブル宇宙望遠鏡の提案が1998年に受け入れられたとき、それは私の人生の最大のスリルの1つでした。それを想像すると、私にとって望遠鏡はステファンのクインテット、驚くほどコンパクトな銀河団を捕らえるでしょう！

今後10億年にわたり、ステファンのクインテット銀河は互いの重力の魅力に導かれて彼らの雄大なダンスを続けるでしょう。やがて、彼らは合併し、形を変え、そしてついには一つになるでしょう。

それ以来、私たちはハッブルと一緒に他のいくつかのコンパクトな銀河団を観測しましたが、そのガスが銀河から放出され、銀河系間の星形成の劇的なバーストで輝くので、ステファンのクインテットはいつも特別です。私たちがハッブルを築き、私たちの宇宙からこれらの信号の意味を垣間見るために私たちの心を押すことができるときに生きていることはなんとすばらしいことでしょう。ハッブルを作って維持したすべての英雄に感謝します。

シドニー大学Geraint Lewis氏

ハッブルが1990年に始められたとき、私は私の博士号を始めていました。重力レンズ作用、光線が宇宙を横切って移動するときに光線の経路を曲げる質量の作用について研究しています。

ハッブルの巨大銀河団、Abell 2218の画像は、この重力レンズ効果を明確に焦点に当てており、何百という銀河団を結ぶ物質である、大量の暗黒物質がいかにして光源からの光を拡大するかを示しています。遠い。

あなたがイメージを深く見つめると、これらの非常に拡大されたイメージは長く細い縞、通常は検出することが不可能であるであろう赤ん坊銀河の歪んだビューとして明らかです。

それはあなたが自然の望遠鏡として機能するそのような重力レンズが目に見えない物質からの重力の引っ張りを使って我々が通常見ることができない宇宙の驚くべき詳細を明らかにすると考えるのを休ませます！

メルボルン大学レイチェルウェブスター

重力レンズ効果は、私たちの宇宙における時空の形に対する質量の効果の異常な現れです。本質的に、質量があるところでは、空間は湾曲しているので、これらの質量構造を超えて遠くに見られる物体はそれらの像を歪ませる。

それは幻想のようです。確かにこれはフランスがこの効果のために使用する用語です。ハッブル宇宙望遠鏡の初期の頃には、巨大な銀河団のレンズ効果のイメージが現れました。小さな背景銀河は伸ばされて歪んでいましたが、ほとんど手のひらのように銀河団を包み込んでいました。

私は驚いた。これは望遠鏡の並外れた解像度へのオマージュで、地球の大気のはるか上で動作していました。地上から見ると、銀河系の光のこれらの非常に薄い裂け目は塗りつぶされており、バックグラウンドノイズと区別できません。

私の3年生の天体物理学のクラスはハッブルのトップ100ショットを探検しました、そして、彼らはガスの雲の並外れた、しかし本当の色に最も感銘を受けました。しかし、私たちの宇宙のまさにその織物に対する質量の影響を表すイメージを通り過ぎることはできません。

テキサス州キム - ヴィトランA&M

一般相対性理論で、アインシュタインは物質が時空を変えて光を曲げることができると仮定しました。魅力的な結果は、宇宙の非常に巨大な物体が遠方の銀河からの光を拡大し、本質的に宇宙望遠鏡になるということです。

ハッブル宇宙望遠鏡で、私達は今、最初の銀河を探すために間に合うように覗き込むためのこの強力な能力を利用しました。

このハッブル画像は、非常に遠い銀河からの光を明るい円弧に曲げるのに十分な質量を持っている銀河の巣箱を示しています。大学院生としての私の最初のプロジェクトは、これらの驚くべき物体を研究することでした、そして私は宇宙の時代を超えて銀河の性質を探るために今日でもハッブルを使います。

スウィンバーン工科大学Alan Duffy氏

人間の目には、この画像の夜空は完全に空です。米の穀物より太くない小さな領域は、腕の長さで開催されました。ハッブル宇宙望遠鏡は12日間丸一日この領域を照らし、光が検出器に当たるようにして、ゆっくりと一つずつ銀河が現れました。そして、全画像が宇宙を横切って伸びる10,000の銀河でいっぱいになるまで。

最も遠いのは、数百億光年離れた小さな赤い点で、ビッグバンからわずか数億年後の時代にさかのぼります。この単一の画像の科学的価値は非常に大きいです。それは、どのようにして初期の銀河が形成されるのか、そしてどれだけ急速にそれらが成長することができるのかという我々の理論に革命をもたらしました。私たちの宇宙の歴史、そして豊富な銀河の形や大きさは、ひとつのイメージに収められています。

私にとって、この絵を本当に驚くべきものにしているのは、それが私たちの目に見える宇宙の規模を垣間見ることができるということです。非常に小さな地域にある多くの銀河は、夜空全体に1億個の銀河があることを意味しています。私たちの天の川のすべての星のための一つの全体の銀河！

カリフォルニア大学アーバイン校ジェームズ・ブロック

これがハッブルのすべてです。遠く離れた過去、継続的な集会、そしてそれを結び付ける基本的な物理法則さえも。

私たちは群がっている銀河団の中心を覗いています。輝く白いボールは、クラスターの中心を支配していた巨大銀河です。よく見ると、拡散した白色光が細かく切り取られているのがわかるでしょう。この星団は重力ブレンダーのように振舞い、個々の銀河をひとつの星の雲にかき回しています。

しかし、クラスター自体はここで明らかにされている宇宙物語の最初の章にすぎません。それらのかすかな青い指輪と円弧を見ますか？これらは遠くにある他の銀河の歪んだ画像です。

巨大なクラスターの重力がその周りの時空を歪ませます。遠くの銀河からの光が通り過ぎると、歪んだ虫眼鏡がゆがんで微妙なろうそくの光景を明るくするように、奇妙な形に曲がることを強いられます。アインシュタインの一般相対性理論の私達の理解を利用して、ハッブルは私達がこれまで以上に遠くそしてもっと暗く見ることを可能にする、重力望遠鏡としてクラスターを使っています。銀河は130億年以上前のものなので、私たちはずっと前に遡って銀河を見ています！

理論家として、私は銀河の完全なライフサイクル - それらがどのようにして生まれたか（小さい、青い、新しい星で破裂する）、そしてどうやって彼らが死ぬか（古代の光で消えていく）星）。ハッブルは私達がこれらの段階をつなぐことを可能にします。この画像で最も遠くにある、最も遠い銀河の中には、前景で白熱する銀河のような怪物銀河になる運命にあるものもあります。私たちは遠い過去と現在をひとつの輝かしい絵で見ています。

この記事の最初の投稿者はTanya HillによるThe Conversationで、投稿者はAlan Duffy、Chris Tinney、Fred Watson、Geraint Lewis、Howard E Bond、James Bullock、Jane Charlton、John Clarke、Kim Vy Tran、Lucas Macri、Michael Drinkwater、Michaelです。 JI Brown、Mike Eracleous、Philip Kaaret、Rachel Webster、Roberto Soria、そしてWilliam Kurth。ここで元の記事を読んでください。