حتى بعد ما يقرب من ثلاثة عقود من الخدمة المخلصة ، يستمر تلسكوب هابل الفضائي في العمل وتوفير صور خلابة للكون. باعتبارها واحدة من المراصد العظيمة في وكالة ناسا ، كان لملاحظاتها عن المجرات البعيدة والكواكب الخارجية وتمدد الكون تأثير ثوري على علم الفلك والفيزياء الفلكية وعلم الكونيات.
تأتي مساهمة هابل الأخيرة في صورة فسيفساء في سماء عميقة تم إنشاؤها باستخدام ملاحظات بقيمة 16 عامًا. تُعرف هذه الفسيفساء ، التي تُعرف باسم "حقل هابل ليجاسي" ، بأنها أكبر وأشمل "كتاب تاريخي" للمجرات. إجمالاً ، يحتوي على ما يقرب من 265000 مجرة يعود تاريخها إلى 500 مليون سنة فقط بعد الانفجار العظيم.
ذهب ما يقرب من 7،500 حالة تعريض فردي إلى إنشاء حقل هابل ليجاسي ، مما يوفر صورة واسعة للكون البعيد الذي ينظر إلى أقرب الأوقات المرئية. من خلال القيام بذلك ، تُظهر الصورة كيف تغيرت المجرات بمرور الوقت ، وتنمو خلال عمليات الاندماج لتصبح المجرات العملاقة التي نراها في مجلة الفضاء. وهذا يعني بشكل فعال أن 13.3 مليار سنة من التطور الكوني قد تم تأريخها في هذه الصورة الواحدة.
يشمل هذا المسعى الطموح العمل الجماعي لـ 31 برنامج هابل من قبل فرق مختلفة من علماء الفلك. كما تضمنت الملاحظات التي اتخذتها العديد من المسوحات الميدانية العميقة في هابل. وتشمل هذه المجالات حقل هابل العميق في عام 1995 ، والمسح العميق لأصول المراصد العظيمة (GOODS) لعام 2003 ، وحقل هابل شديد العمق لعام 2004 ، والحقل العميق إكستريم (XDF) لعام 2012 ، وهو أعمق رؤية للكون حتى الآن .
كما جارث Illingworth ، أستاذ فخري في UCSC ورئيس الفريق الذي جمع
"الآن وقد ذهبنا على نطاق أوسع مما كانت عليه في الاستطلاعات السابقة ، فإننا نحصد العديد من المجرات البعيدة في أكبر مجموعة بيانات تم إنتاجها على الإطلاق. لن تتخطى هذه الصورة هذه الصورة حتى إطلاق التلسكوبات الفضائية المستقبلية مثل جيمس ويب ".
بالإضافة إلى إظهار المجرات في الضوء المرئي ، يمتد نطاق الطول الموجي من الأشعة فوق البنفسجية إلى الجزء القريب من الأشعة تحت الحمراء من الطيف. هذا هو المفتاح في علم الفلك الحديث وعلم الكونيات ، لأنه يسمح بظهور الملامح الرئيسية لتجميع المجرات. مثال جيد
وقالت كاثرين ويتاكر ، الباحثة الرئيسية في كتالوج جامعة كونيتيكت في ستورز: "إن مثل هذه القياسات الرائعة عالية الدقة للعديد من المجرات في هذا الفهرس تتيح مجموعة واسعة من الدراسة خارج المجرة". "غالبًا ما أسفرت هذه الأنواع من الاستطلاعات عن اكتشافات غير متوقعة كان لها أكبر الأثر على فهمنا لتطور المجرة".
منذ حوالي قرن ، وصف إدوين هابل (الذي سمي باسم HST) المجرات بأنها "علامات الفضاء". في ذلك الوقت ، كان يراقب المجرات البعيدة ولاحظ كيف أن الضوء القادم من معظمها تحول نحو الطرف الأحمر من الطيف - المعروف أيضًا باسم. "انزياح الأحمر" ، وهو مؤشر على أن الأجسام الفلكية تتحرك بعيدًا عنا.
أكدت هذه الملاحظات تنبّؤًا من نظرية آينشتاين للنسبية العامة - بأن الكون إما في حالة توسع أو انكماش. استخدمت المسوحات اللاحقة المجرات لقياس معدل التوسع الكوني (المعروف باسم ثابت هابل) ، والذي قدم أيضًا أدلة على الفيزياء الكامنة للكون ، عندما نشأت العناصر الكيميائية ، وكيف ظهر نظامنا الشمسي والحياة في نهاية المطاف.
هذا العرض الأوسع مفيد بشكل خاص في هذا الصدد لأنه يحتوي على حوالي 30 ضعف عدد المجرات مثل الحقول العميقة السابقة. وقد كشف حقل الإرث أيضًا عن العديد من الأشياء غير العادية ، والعديد منها هي بقايا التصادمات وعمليات الاندماج التي حدثت خلال أوائل الكون - ما يشار إليه باسم "حطام القطار" المجري.
كما يمكنك أن تتخيل ، لم يكن تجميع هذه الصورة مهمة سهلة. كما أوضح دان ماجي ، من جامعة كاليفورنيا ، سانتا كروز ، قائد معالجة البيانات للفريق:
“كان هدفنا تجميع كل 16 عامًا من التعرضات في صورة قديمة. في السابق ، لم يتم تجميع معظم هذه التعرضات بطريقة متسقة يمكن استخدامها من قبل أي باحث. يمكن لعلماء الفلك تحديد البيانات في حقل Legacy الذي يريدونه والعمل معه على الفور ، بدلاً من الاضطرار إلى إجراء قدر كبير من تقليل البيانات قبل إجراء التحليل العلمي ".
على الرغم من كونها الصورة الأكثر تفصيلاً وتوسعاً للمجرات التي تم التقاطها على الإطلاق ، إلا أن هذه الصورة الجديدة ليست سوى الأولى في سلسلة من صور هابل ليجاسي فيلد. يعمل الفريق حاليًا على مجموعة أخرى من الصور ، والتي يبلغ مجموعها أكثر من 5200 تعرض هابل ، من منطقة أخرى من السماء. بالنظر إلى المستقبل ، يأمل الفلكيون في توسيع نطاق الأطوال الموجية المتعددة في الصور القديمة لتضمين المزيد من البيانات حول
وسيشمل ذلك عمليات مراقبة بالأشعة تحت الحمراء ذات الطول الموجي الأطول وملاحظات الأشعة السينية عالية الطاقة من اثنين من مراصد ناسا الكبرى الأخرى - تلسكوب سبيتزر الفضائي ومرصد شاندرا للأشعة السينية. وكما قال عضو الفريق ريكارد بوانز من جامعة ليدن في هولندا في بيان صحفي لوكالة الفضاء الأوروبية:
"أحد الجوانب المثيرة لهذه الصور الجديدة هو العدد الكبير من قنوات الألوان الحساسة المتاحة الآن لعرض المجرات البعيدة ، خاصة في الجزء فوق البنفسجي من الطيف. باستخدام الصور بترددات عديدة ، يمكننا تشريح الضوء من المجرات إلى مساهمات النجوم القديمة والصغيرة ، وكذلك نوى المجرات النشطة. "
في غضون ذلك ، من غير المتوقع أن تتخطى صورة الكون صور حقل هابل القديمة حتى إطلاق الجيل التالي من المقاريب الفضائية. وتشمل هذه تلسكوب جيمس ويب الفضائي (JWST) و تلسكوب الفضاء تحت الحمراء واسع النطاق (WFIRST) ، وكلاهما يحتويان على أدوات توفر دقة وحساسية محسنة هابل وبالتالي تمكين المزيد من المسوحات المتعمقة.
العدد الهائل من المجرات في صورة المجال القديم هي أيضًا أهداف رئيسية للتلسكوبات المستقبلية. كما قال Illingworth في بيان صحفي HubbleSite:
"لقد جمعنا هذه الفسيفساء كأداة لاستخدامها من قبلنا ومن قبل علماء الفلك الآخرين. من المتوقع أن يؤدي هذا الاستطلاع إلى فهم أكثر تماسكًا وعمقًا وأكبر لتطور الكون في السنوات القادمة ... سيؤدي هذا حقًا إلى تمهيد الطريق لتلسكوب المسح بالأشعة تحت الحمراء الواسع النطاق المخطط له (WFIRST). يعد حقل Legacy Field مسارًا لـ WFIRST ، والذي سيلتقط صورة أكبر 100 مرة من صورة Hubble النموذجية. في غضون ثلاثة أسابيع فقط من ملاحظات WFIRST ، سيتمكن الفلكيون من تجميع حقل أعمق بكثير وأكثر من ضعف مساحة حقل هابل القديم. "
بالإضافة إلى ذلك ، قدرات التصوير JWST في نطاق الأشعة تحت الحمراء (والتي تتجاوز حدود هابل أو سبيتزر) سيسمح لعلماء الفلك بالتعمق أكثر في صورة مجال الإرث ليكشفوا المزيد عن كيفية نمو المجرات الرضّع. الصورة (جنبًا إلى جنب مع التعرضات الفردية التي دخلت في صنعها) متاحة من خلال أرشيف Mikulski لتلسكوبات الفضاء (MAST).
