التصوير الفلكي المذهل: كيف تم التقاط بعض أكثر الصور الفضائية شهرة

بالعربي/ تم التقاط هذه الصور الفضائية المذهلة باستخدام تقنيات متقدمة للكشف عن بعض عجائب الكون.

ينتج التصوير الفوتوغرافي للفضاء عروض مذهلة من عالم آخر للأشكال المعقدة والألوان النارية ، ولكنه أصبح أيضًا ضروريًا في محاولات علماء الفلك لفهم الكون . منذ التقاط أول صورة فلكية للقمر في عام 1840 ، تقدمت التكنولوجيا للسماح للعلماء بالتقاط أوضح وأدق الصور الكونية.

تُمكِّن الكاميرات ذات المجال الواسع الكاميرات التي تدور في مدارات من تصوير منطقة ممتدة ، بينما يكشف التقاط الأجسام بالأشعة تحت الحمراء والأشعة السينية والأطوال الموجية الأخرى عن التفاصيل الدقيقة للانفجارات والاصطدامات والأحداث الكونية الأخرى. على سبيل المثال ، من خلال مراقبة الفضاء باستخدام الضوء المرئي فقط ، لن يتمكن علماء الفلك من تحديد سمات الطاقة العالية داخل الكون مثل الثقوب السوداء. باستخدام التصوير بالأشعة السينية ، يمكن للعلماء مشاهدة الثقوب السوداء تسرق الطاقة من محيطها وتعيد إصدارها في شكل نفاثات عالية الطاقة. 

الضوء المرئي له أطوال موجية قصيرة ، مما يعني أنه من المرجح أن يرتد عن الجسيمات المحيطة وينتشر. عند مراقبة الصور الفضائية باستخدام تلسكوبات الأشعة تحت الحمراء ، يمكن أن تنتقل الأطوال الموجية الأطول المكتشفة بشكل أكثر فاعلية عبر الأجزاء المتربة في الفضاء. يمكن أن تنبعث الأشعة تحت الحمراء من مادة ليست ساطعة بما يكفي لمشاهدتها باستخدام الضوء المرئي ، وتعرض مناطق العارض التي كانت غير مرئية من قبل. 

هنا ، نشرح كيف تم التقاط بعض صور الفضاء المفضلة لدينا.

عبور الزهرة

في هذه الصورة ، وهي عبارة عن مركب بفاصل زمني من صور متعددة ، يمكن رؤية الزهرة وهي تتحرك عبر الشمس . الصورة ليست فقط مشهدًا مثيرًا للإعجاب ، ولكن المناسبة نفسها نادرة. يتكرر في نمط كل 243 عامًا – والمرة التالية التي يمكن رؤيتها ستكون في عام 2117. 

تُظهر الصورة المقربة ، التي التقطها مرصد ديناميكا الشمس (SDO) ، تفاصيل دقيقة على سطح الشمس. يعطي تباين الجانب الليلي من كوكب الزهرة كقرص أسود صغير عبر الشمس القوية والمشرقة لهذه الصورة التأثير الدرامي المطلق. كانت الأداة المستخدمة لإنشاء هذا الفاصل الزمني هي جمعية التصوير الجوي (AIA) ، والتي تراقب الأطوال الموجية في نطاق الأشعة فوق البنفسجية. تعرض هذه الصورة بالذات أطوال موجية لـ 171 أنجستروم من أجل إظهار التفاصيل المذهلة للانفجارات الشمسية. 

أمضى الكوكب 6 ساعات و 40 دقيقة في عبور الشمس ، مع تسجيل الصور طوال هذا الوقت. اختار العلماء 15 لقطة ، تم التقاطها على فترات منتظمة ، ودمجوها لرسم مسار العبور. 

تقترب من بلوتو

في أقرب مواجهة مع بلوتو على الإطلاق ، على ارتفاع حوالي 7800 ميل (12500 كيلومتر) فوق السطح ، التقطت مركبة نيو هورايزونز التابعة لوكالة ناسا هذه الصورة للكرة الأرضية في 14 يوليو 2015. وتمكنت كاميراتها من التكبير لتظهر لنا العرض الأكثر تفصيلاً لدينا سطح بلوتو. 

أجرت نيو هورايزونز رحلة طيران فوق بلوتو لدراسة سطح بلوتو عن كثب. وشمل ذلك رسم خرائط للسطح وقياس درجة حرارته والبحث عن أي علامات نشاط أو ميزات بارزة أخرى. تعرض الصورة ، التي تتكون من الصور المرئية والأشعة تحت الحمراء التي التقطتها Ralph-MVIC (كاميرا التصوير المرئي متعددة الأطياف) ، عرضًا تفصيليًا لمسافة 1100 ميل (1800 كيلومتر) من التضاريس. 

يمكن مقارنة السطح ببعض المناظر الطبيعية الصخرية الموجودة على الأرض ، حيث يصل ارتفاع الجبال التي تظهر في هذه الصورة إلى 11500 قدم (3500 متر). بالنظر عن كثب إلى المناطق الشاحبة في اللقطة ، تضيف ألواح من جليد الميثان إلى مظهر جلد الثعبان للكوكب القزم. يُعرف هذا السهل الكبير المغطى بالجليد باسم سبوتنيك بلانيتيا.

كتلة اللون

في كثير من الأحيان لا ترى 100000 نجمة في مكان واحد. ولكن في هذه الصورة ، التي التقطتها كاميرا المجال الواسع 3 من تلسكوب هابل الفضائي ، يجتمعون معًا في تشكيلة بانورامية مذهلة من الأحمر والبرتقالي والأزرق. ما تراه هنا هو قسم من مجموعة نجوم أوميغا قنطورس – موطن لعشرة ملايين نجم. يعود تاريخها إلى ما بين 10 مليارات و 12 مليار سنة ، وهي تضيء على بعد 16000 سنة ضوئية منا. كيف تعمل

How It Works هي المجلة المليئة بالإثارة والمليئة بالمعلومات المثيرة حول أحدث التطورات في العلوم والتكنولوجيا ، وتضم كل ما تحتاج لمعرفته حول كيفية عمل العالم من حولك – والكون -.

مفتاح إنشاء هذا المشهد النجمي المزدحم هو قدرة الكاميرا على دراسة مجموعة كبيرة من الأطوال الموجية في وقت واحد ، من الضوء فوق البنفسجي إلى الأشعة تحت الحمراء القريبة. تم دمج ثلاثة مرشحات لإنتاج هذه الصورة المركبة. كشف مرشحان عن أطوال موجات فوق بنفسجية (F225W و F336W) بينما درس الثالث الأشعة تحت الحمراء (F814W). تم إعطاء كل صورة من الصور أحادية اللون الناتجة تدرجًا مختلفًا قبل دمجها في لقطة واحدة. الأزرق والأخضر نتيجة لمرشحات الأشعة فوق البنفسجية ، بينما تم إعطاء درجة اللون الأحمر لمرشحات الأشعة تحت الحمراء.

يشير تنوع الألوان إلى المراحل المختلفة لدورة حياة النجم: تُظهر النقاط الصفراء البيضاء النجوم في مرحلة اندماج الهيدروجين – المرحلة التي تمر بها الشمس حاليًا ؛ النقاط البرتقالية هي نجوم أقدم وأكثر برودة ؛ النقاط الحمراء هي عمالقة حمراء. النقاط الزرقاء هي النجوم التي تقترب من نهاية حياتها ، حيث يتم استنفاد الهيدروجين ، وتقوم النجوم الآن بدمج الهيليوم لإصدار معظم ضوءها بأطوال موجية فوق بنفسجية. تبدو بعض النجوم وكأنها تلامس تقريبًا ، على الرغم من أن المسافة بين أي نجمين في الصورة تبلغ حوالي ثلث سنة ضوئية. إذا كانت الأرض تقع داخل هذه المجموعة النجمية ، فستكون سماءنا الليلية أكثر إشراقًا بحوالي 100 مرة.

فقاعة هابل

التقطت في عام 2016 ، أول صورة لسديم كامل من هابل تظهر “بالون” ممتلئ بالألوان بتفاصيل مذهلة. كانت هذه الصورة هي المحاولة الثالثة لمثل هذه الصورة. الأول يعاني من التشويش والثاني لم يكن لديه مجال رؤية واسع بما فيه الكفاية. ومع ذلك ، كانت النتيجة النهائية بالتأكيد تستحق الانتظار. 

النجم اللامع الذي يُرى داخل السديم الفقاعي ، على اليسار قليلاً من المركز ، يخلق هذه الكرة الهائلة. باستخدام رياحه الإشعاعية القوية ، ينفخ النجم ، الذي تبلغ كتلته ما بين 10 إلى 20 ضعف كتلة شمسنا ، السحب المحيطة بغبار الفضاء حوله إلى الخارج. يتم تسخين هذه الفقاعة بواسطة الإشعاع ، مما يؤدي إلى إنتاج هذا المجال من الألوان المتناقضة. 

تم التقاط الصورة بواسطة كاميرا Hubble’s Wield Field 3 ؛ قامت مرشحات الضوء المرئي المختلفة بعزل الأطوال الموجية المحددة المرتبطة بعناصر مختلفة. الأول كان مرشح O III ، والذي التقط وجود الأكسجين. تصور مرشح H-alpha مكان إطلاق الهيدروجين وعرض مرشح N II النيتروجين. ساعدت هذه المرشحات في تشريح السديم وسمحت لعلماء الفلك بفهم ديناميكيات هذه السحابة البينجمية بشكل أفضل. كانت الصور الثلاث التي تم إنتاجها مشفرة بالألوان (الأزرق للأكسجين ، والأخضر للهيدروجين ، والأحمر للنيتروجين) وتم دمجها لإنشاء هذه الصورة المركبة.

عيون في السماء

عندما تصطدم المجرات ، فإنها تندمج أحيانًا في مجرة ​​عملاقة واحدة. هذا هو الحال بالنسبة لهاتين المجرتين اللتين اجتمعتا لتكوين زوج من العيون في السماء. لقد كان NGC 2207 و IC 2163 معًا منذ حوالي 40 مليون سنة. تتصارع هاتان العينان المجرتان مع بعضهما البعض حيث تعمل قوى الجاذبية الهائلة على أنظمة النجوم بداخلها ، وستتحد هاتان العينان في يوم من الأيام في عين واحدة كبيرة. 

تشبه الألوان الحمراء والخضراء المدمجة في هذه الصورة قناعًا يمكن أن ينتمي إلى نوع من الشرير الخارق ، لكن مخطط الألوان هذا هو عمل تلسكوبين. ساهم تلسكوب سبيتزر الفضائي التابع لناسا ببيانات الأشعة تحت الحمراء التي تشكل غالبية اللون الأحمر ، في حين أن البيانات المرئية من تلسكوب هابل الفضائي التقطت درجات الأزرق والأخضر. تُظهر أقسام الأشعة تحت الحمراء لعلماء الفلك وجود غبار ساخن يمكن استخدامه لإنشاء نجوم أو كواكب جديدة. 

مركز المجرات ، التي حصل عليها هابل ، يسلط الضوء على ضوء النجوم الساطع. يكشف التباين في الصور أيضًا عن مجموعات من النجوم حديثة الولادة داخل الغبار ، والتي اكتشف العلماء أنها تشكلت عند اندماج المجرات لأول مرة.

بريق المجرة

يشكل Messier 51 ، المعروف أيضًا باسم Whirlpool Galaxy ، دوامة مذهلة. باعتبارها مجرة ​​تشبه مجرة ​​درب التبانة في الشكل ولكنها تجلس وجهاً لوجه على الأرض ، فهي تساعدنا على فهم تكوين منزلنا المجري. تتحد صور مرصد شاندرا للأشعة السينية التابع لوكالة ناسا ، الموضحة باللون الأرجواني ، مع الصور البصرية من تلسكوب هابل الفضائي ، والتي تظهر كمناطق حمراء وزرقاء ، لإنشاء تصوير تفصيلي مبهج لهذه الدوامة النجمية.

بعد أن أمضى أكثر من 250 ساعة في مراقبة المنطقة ، اكتشف تشاندرا 500 مصدر للأشعة السينية. يعتقد علماء الفلك أن غالبية الضوء الأرجواني الذي يمثل هذه المصادر يأتي من أنظمة تستضيف نجمًا نيوترونيًا كثيفًا.

مجرة على شكل سمبريرو

 تم التقاط القرص المسطح في السماء الذي يشكل مجرة سومبريرو بتفاصيل دقيقة لدرجة أن العلماء لم يجمعوا بعد فهمًا لتكوينه الكامل. 

مثل الطبق الطائر الذي وقع في الهاوية ، تجعل هذه الصورة المجرة تبدو رقيقة وهشة. ومع ذلك ، مع كتلته 800 مليار ضعف كتلة الشمس ، فهو أحد أكبر الأجسام المعروفة. يُعتقد أن هناك ثقبًا أسودًا كبيرًا في أعماق المركز محاطًا بـ 2000 عنقود كروي – 10 مرات أكثر مما هو موجود في مجرتنا درب التبانة. 

تم تجميع هذا القرص المعقد باستخدام ست ملاحظات من تلسكوب هابل. وهذا يجعلها الصورة الأكثر تفصيلاً لمجرة سومبريرو الملتقطة بالضوء المرئي. يبلغ قطر المجرة ، المعروفة رسميًا باسم Messier 104 ، حوالي خمس قطر القمر الكامل. بدمج صور المجرة بأكملها ، هذه واحدة من أكبر صور الفسيفساء المجمعة لـ Hubble.

أركان الخلق

مثل قلعة مجردة في السماء ، هذه الصورة المميزة للغبار والغاز بين النجوم الكثيفة تلتقط تكوين نجوم جديدة. تُظهر هذه الصورة ، التي التقطها تلسكوب هابل الفضائي ، مادة فضائية على بعد 6500 سنة ضوئية من الأرض. تشكلت الخطوط العمودية الشاهقة ، التي تشكلت في سديم النسر ، بفعل الرياح النجمية القادمة من النجوم القريبة الأخرى. 

لم يكن إنتاج هذه اللقطة بسيطًا مثل اللقطات في التوقيت المناسب. قام عالما الفلك جيف هيستر وبول سكوين بتأليف الصورة الأصلية ببراعة في عام 1995 من خلال الجمع بين 32 صورة منفصلة من أربع كاميرات مختلفة. كانت هذه الكاميرات الأربع جزءًا من الكاميرا ذات المجال الواسع والكاميرا الكوكبية 2 (WFPC2) الأكبر. على متن تلسكوب هابل ، كان WFPC2 بحجم بيانو كبير. استخدمت كل من كاميراتها أربعة مرشحات والتقطت صورتين من جزء مختلف من الأعمدة. 

في عام 2015 ، تمت إعادة النظر في الصورة الأصلية لتشكيل هذا الإصدار. باستخدام كاميرا هابل المحدثة ، كاميرا المجال الواسع 3 ، تم استخدام المرشحات لإظهار الأكسجين المتوهج والهيدروجين والكبريت في صورة أوضح. باستخدام أطوال موجات الأشعة تحت الحمراء التي كانت قادرة على السفر لمسافة أبعد عبر الغاز الكثيف والغبار ، تمكن علماء الفلك من مراقبة السديم بمزيد من التفصيل.

المصدر/ livescience.comالمترجم/barabic.com