Этот снимок участка в 50 световых лет шириной – центрального региона туманности Эты Киля – один из самых детальных видов места, где происходит и рождение, и гибель звезд. Сказочные формы туманности вылепляются рвущимися наружу звездными ветрами и испепеляющей ультрафиолетовой радиацией, испускаемой чудовищными звездами, которые прячутся в недрах этого ада. С течением времени эти звезды истончают и рвут в клочья окружающий газопылевой материал, который является последней толикой гигантского облака, породившего их. Источник: NASA, Европейское космическое агентство, Н. Смит (Калифорнийский университет в Беркли), команда «Наследие Хаббла» под эгидой Научного института космического телескопа (STScI) и Университетской ассоциации астрономических исследований (AURA)
Усовершенствованная обзорная камера – широкоугольная, очень чувствительная камера, которая регистрирует волны от дальнего ультрафиолетового диапазона до видимого света, что позволяет изучать процессы, происходившие в самой ранней Вселенной. Также на борту «Хаббла» имеется два спектрографа. Эти приборы могут расщеплять лучи света на отдельные цветовые составляющие и измерять интенсивность каждого цвета, что дает информацию об объекте, который был их источником. Ультрафиолетовый «спектрограф истоков Вселенной» лучше всего работает с малыми источниками излучения, такими как далекие звезды или квазары, а мультиобъектный спектрометр ближнего инфракрасного диапазона может составлять карты более обширных объектов, таких как галактики или даже места расположения черных дыр.
Кадры взрыва звезды. На этой серии фотографий, выполненных при помощи космического телескопа «Хаббл», можно увидеть распространение светового эха вокруг звезды V838 Единорога в промежутке от мая 2002 года до октября 2004‐го. Световое эхо – это отражение света взорвавшейся звезды от окружающих ее пылевых оболочек, и эти никогда не виданные ранее узоры неожиданно оказались подсвечены на несколько недель в начале 2002 года. С тех пор облако взрыва рассеялось, и на прежнем месте можно наблюдать только саму звезду. Все шесть фотографий были сделаны при помощи усовершенствованной обзорной камеры. Источник: NASA, Европейское космическое агентство и З. Левей
– Астрономия всегда была визуальной наукой, – говорит Левей, – ведь в давние времена люди смотрели в небо и наблюдали, как оно меняется. Потом Галилей использовал телескоп и смог разглядеть больше. Со временем телескопы становились все сложнее. Теперь астрономия превратилась в науку, которая полагается на измерения и расчеты, ведущиеся на компьютерах методами статистического анализа. Но астрономы и сейчас любят рассматривать картинки, потому что они притягивают любой взгляд.
Левей – профессиональный астроном, но еще он фотограф-самоучка. В кабинете Золта Левея в Научном институте космического телескопа на стенах развешаны фотографии в рамках – среди них как снимки с «Хаббла», так и сделанные им самим. У Золта есть ощущение, что его опыт фотографа как минимум так же важен для того, чтобы создавать привлекательные фото на основе данных, как и астрономическое образование.
– Такая работа требует определенного уровня понимания и труда, – говорит он, – но в ней нет ничего принципиально нового, техника обработки изображений остается одной и той же на протяжении многих лет. Тем не менее мы многому научились в работе с данными и изображениями. Думаю, нам удалось глубоко проникнуться теми принципами эстетики, которые позволяют создавать действительно сильные изображения астрономической тематики, не теряя приверженности научной правде, и выяснить, как правильно доносить результаты нашего труда до общественности.
Золт Левей в своем кабинете в Научном институте космического телескопа. Источник: Научный институт космического телескопа (STScI)
Но, по словам Левея, хотя группа создания изображений «Хаббла» старается выпускать снимки, которые выглядят величественно, интригующе и заманчиво, они по-прежнему остаются учеными, цель которых – работа с научными данными.
Левей уже 25 лет работает с фотографиями «Хаббла», но он, кажется, до сих пор удивлен, если не сказать – потрясен тем, что их фотографии приобрели такую безумную популярность и завоевали внимание публики. Золт считает, что отчасти причиной этого является то, что «Хаббл» вошел в строй одновременно с началом широкой экспансии Интернета, который позволил людям просто и быстро находить эти снимки.
– В том, чем я занимаюсь, нет ничего космически сложного, – смеется Золт Левей. – На мой взгляд, это незамысловатое дело. Но нам несказанно везет, что тот материал, с которым мы работаем, получен от одного из самых лучших источников астрономических данных на свете! Со временем качество снимков улучшалось, и их вид менялся по мере того, как на космическом телескопе «Хаббл» устанавливали новые камеры. Эта обсерватория – важнейший поставщик самой высококачественной информации, и для меня честь иметь возможность работать с ней и делать то, что я делаю.
Как взглянуть сквозь окуляр «Хаббла»
– С помощью «Хаббла» был достигнут прогресс практически во всех областях астрономии, – говорит Йенкнер, показывая мне книгу, в которой собраны предложения астрономов всего мира по поводу того, как использовать космический телескоп в 2017 году. – Всего-навсего прочитайте заглавия разделов: внегалактическая астрономия, планетология, изучение Галактики, программы класса «Сокровищница»[29], космология, изучение Солнечной системы и так далее. Каждый год мы проводим всемирные совещания экспертов в области астрономии для рассмотрения этих предложений.
Обычно с каждым космическим научным проектом связана определенная команда, которая в одиночку распоряжается всеми приборами аппарата, но «Хаббл» открыт для любого профессионального астронома – и эта концепция, как многие считают, обусловила невероятную продуктивность телескопа. Но при том, что каждый астроном мечтает использовать «Хаббл», на целый год есть всего лишь 3000 наблюдательных часов. Поэтому предложения астрономов проходят тщательный отбор. Члены экспертного совета ранжируют предложения по степени того, насколько, по их мнению, многообещающие и качественные научные результаты каждое из них может дать.
«Таинственная гора»: так в большом увеличении выглядит «гора» из космического газа и пыли, которая представляет собой часть туманности Эты Киля. Верхушка столба длиной три световых года из холодного водорода рассеивается под давлением излучения близлежащих звезд, тогда как прячущиеся внутри этого столба звезды испускают потоки газа, которые струятся, образуя «вершины горы». Источник: NASA, Европейское космическое агентство и М. Ливио, а также команда 20-й годовщины проекта «Хаббл» (STScI)
– У нас нет недостатка в хороших предложениях, – говорит Йенкнер, – и запросов на наблюдательное время у нас в пять раз больше, чем мы можем удовлетворить.
В качестве директора института Сембах рассматривает рекомендации экспертного совета и принимает окончательное решение по дележке наблюдательного времени «Хаббла», причем иногда – на сеансы длительностью всего лишь в несколько минут.
– Те, кто у нас занимается составлением графиков наблюдений, на самом деле, наши невоспетые герои и героини, – говорит Сембах. – Они собирают эту громадную головоломку воедино каждую неделю, чтобы отправить готовый набор команд на орбитальную обсерваторию.
Астрономы, сумевшие заполучить наблюдательное время на «Хаббле», используют специальные компьютерные программы, чтобы формировать задания с деталями о том, что именно, когда и в течение какого времени им нужно пронаблюдать и какие фильтры они при этом хотят применить.
– Наши составители графиков наблюдений собирают эти начальные задания и вводят их в общую систему, решая, как наиболее оптимально совместить все, что требуется сделать, согласно всему набору программ, которых может быть больше двухсот, – описывает их деятельность Сембах. – Результатом их работы является долговременный годичный план, а затем они каждую неделю выстраивают детальный календарь событий на неделю предстоящую, и его точность доходит до десятых долей секунды.
Далее специалисты совмещают все наблюдательные планы с периодами времени, необходимыми для служебных задач, таких как поддержание высоты орбиты или выполнение сеансов связи для отправки на Землю результатов наблюдений и получения новых команд.
– Это все крутится, как заводной механизм: каждую неделю, весь год напролет, – говорит Сембах. – Это, на самом деле, очень интересный процесс.
Данные, которые «Хаббл» еженедельно присылает на Землю, могут занимать пространство до восемнадцати DVD-дисков. Результаты наблюдений, заказанные каждым астрономом, остаются его интеллектуальной собственностью в течение года – это означает, что у того, кому пришла в голову идея провести конкретные наблюдения, есть год на то, чтобы обработать и проанализировать полученную информацию. Но после этого любой желающий астроном имеет право скачать архивные данные из базы в Интернете и заниматься их анализом где бы то ни было в мире. На сегодняшний день половина научных работ, где были опубликованы новые находки и результаты, основаны на архивных данных «Хаббла».
Наследие Хаббла
Космический телескоп «Хаббл» (The Hubble Space Telescope) назван в честь астронома Эдвина Хаббла. В 1920 году он установил, что размытые пятнышки света в ночном небе, которые до него называли «спиральными туманностями», в действительности являются такими же галактиками, как наша, но очень удаленными от нас. Эта идея коренным образом изменила наш взгляд на то, какое место мы занимаем во Вселенной.
Но позже, в 1929 году, Эдвин Хаббл сделал еще одно изумительное открытие: оказалось, что почти все галактики движутся в противоположную от нас сторону, и чем дальше галактика от Земли, тем быстрее она убегает прочь. Идея расширяющейся Вселенной легла в основу теории