Veda sa nikdy predtým nemohla pochváliť tak farebnými obrazmi astronomických objektov. Na Hubblových fotografiách nás fascinuje pôsobivá krása galaxií a hmlovín. Sme ohromení obrazmi neuveriteľných planét, ktoré objavil Kepler. Ak sa niekedy našim potomkom podarí priblížiť sa k týmto úžasným objektom, uvidia na vlastné oči to, čo vidíme na fotografiách NASA?
Vidím - nevidím
Uplynulo pár desaťročí a naše vnímanie vesmíru sa dramaticky zmenilo. A v neposlednom rade (ak nie primárne) vďaka Hubblovmu ďalekohľadu. Je to jeho „očami“, ktoré v posledných rokoch pozorujeme Vesmír. Priestor na snímkach urobených ďalekohľadom vyzerá skutočne úžasne. Skutočne však objekty zobrazené na obrázkoch vyzerajú takto? Azda každý vie, že NASA je s Photoshopom dobrá kamarátka. A to isté robia aj ďalšie vesmírne agentúry. Je možné sa zaobísť bez spracovania obrazu? Stojí to za to?
Na rozdiel od Galilea Galileiho a iných astronómov, vrátane tých moderných, ale skúmanie nebeských telies na vlastné oči prostredníctvom optických ďalekohľadov, moderná astronómia praktizuje iný prístup. Hviezdy, galaxie, hmloviny sú zdrojom širokospektrálneho žiarenia. Od gama žiarenia po rádiové vlny. Svetlo je viditeľné žiarenie vnímané ľudským okom, iba malá oblasť na stupnici elektromagnetických vĺn. Preto je na obežnej dráhe veľa ďalekohľadov. Každý z nich prijíma informácie o objekte v jeho spektre elektromagnetických vĺn. A samotný Hubble je schopný registrovať žiarenie nielen vo viditeľnom, ale aj v ultrafialovom a infračervenom rozsahu neviditeľnom pre ľudské oči.
Dáta získané z rôznych ďalekohľadov umožňujú lepšie pochopiť, čo predstavuje astronomický objekt. Vezmime si napríklad Krabiu hmlovinu nachádzajúcu sa v súhvezdí Býka, ktorá je od nás vzdialená takmer 6 500 svetelných rokov. Nižšie je znázornené, ako to vyzerá pomocou údajov z rôznych ďalekohľadov. Možno existujú zástupcovia inteligentného života v iných svetoch. A môže sa veľmi dobre stať, že oči cudzincov sú usporiadané inak ako oči ľudí. Viditeľný rozsah elektromagnetického žiarenia pre nich môže byť ďalšou časťou elektromagnetického spektra. Je známe, že mnoho druhov zvierat môže vidieť žiarenie, ktoré je pre ľudské oko neprístupné. Napríklad včely vidia svetlo v ultrafialovom rozmedzí. Možno pre mimozemšťanov nebude obvyklý pohľad na Krabiu hmlovinu úplne vpravo v hornom rade, ako pre nás, ale napríklad druhý vľavo.
Krabí hmlovina
Propagačné video:
Foto: wikipedia.org
Pomocou údajov z jedného ďalekohľadu môžete tiež robiť rôzne fotografické ilustrácie. Stĺpy stvorenia sú možno jednou z najslávnejších fotografií HST. Sú to pozostatky centrálnej časti plynovej a prachovej hmloviny Eagle v súhvezdí Had a sú od nás vzdialené približne 7000 svetelných rokov.
„Stĺpy stvorenia“v známom viditeľnom a blízkom infračervenom svetle
Foto: NASA
Vzhľadom na „stĺpy stvorenia“je dôležité nezabudnúť na to, že táto časť vesmíru sa už zmenila. Niektorí vedci sú presvedčení, že „stĺpy“sa zrútili pred 6 000 rokmi. Svetlo bude sprostredkovať informácie o tom, ako sa to stalo, až po 1000 rokoch.
Nevidíme väčšinu vĺn prichádzajúcich z hviezd. Pravdou však je, že ilustrátori NASA často prekladajú údaje, ktoré sú pre nás neviditeľné, do viditeľných. Vedúci zobrazovacej skupiny inštitútu Space Telescope (STScI) Zolt Levey hovorí: „Teleskop dokáže zaregistrovať časť svetla, ktoré ukazujeme na fotografiách, ale nevidíme ho. Prečo to nepreložiť na fotografiu, ktorú môžeme vidieť? “Časť toho, čo vidíme na fotografických ilustráciách NASA, sa teda získava z registrácie infračerveného a ultrafialového žiarenia. Áno, na jednej strane, ak by sme boli vedľa predmetov znázornených na obrázkoch, na vlastné oči by sme videli iný obrázok. Ale na druhej strane použitie neviditeľného spektra v obrazoch nám umožňuje získať ich najpresnejšie znázornenie. To nezmení tvar predmetov.
Vesmírne snímky sú účinným prostriedkom na popularizáciu práce vedcov, ale vesmírne observatóriá sa mimo planéty nespúšťajú kvôli veľkolepým fotografiám. Ich cieľom je získať informácie o fyzikálnych parametroch astronomických objektov.
NASA a Photoshop
Hubblove fotoaparáty nerobia farebné fotografie, ako napríklad fotoaparáty a telefóny, na ktoré sme zvyknutí, ale čiernobiele. A ako už bolo spomenuté, registrujú nielen viditeľné spektrum, ale aj to, ktoré je pre naše oko neprístupné - infračervené a ultrafialové žiarenie. Na vytvorenie farebného čiernobieleho obrázka sa použijú svetelné filtre. Takto sa získa niekoľko obrázkov v rôznych farbách. Dajte ich dokopy a získajte tie fascinujúce obrázky, ktoré NASA sprevádza tlačovými správami.
Galaxy NGC 1512. Snímky v rôznych spektrách a na zloženom obrázku
Foto: NASA
Astronóm NASA a špecialista Adobe Photoshop Robert Hurt spracováva snímky Hubbleovho teleskopu. Hurt porovnáva svoju prácu s tým, čo robia dizajnéri lesklých časopisov. Úpravy fotografií sa vykonávajú výhradne z estetických dôvodov a tiež preto, aby omylom nezaviedli diváka. Originálne obrázky je potrebné upraviť. Artefakty vytvorené ďalekohľadovými kamerami môžu navonok pripomínať objekty v skutočnom vesmíre. To všetko je odstránené z výsledného obrázka. „Nechceme, aby si ľudia mysleli, že tam letí niečo zvláštne, čo však nie je pravda,“hovorí Robert Hurt. Ak ste počuli hovoriť, že NASA zo svojich snímok vymaže obrázky UFO, potom sa objavili z tohto dôvodu.
Špirálová galaxia NGC 3982 v súhvezdí Veľkej medvedice na originálnom čiernobielom a farebnom obrázku
Foto: NASA
Nakreslené planéty
S planétami blízko vzdialených svetov je všetko oveľa komplikovanejšie. Až na zriedkavé výnimky ich zatiaľ nie sme schopní vidieť žiadnym ďalekohľadom. Takou výnimkou je napríklad exoplanéta 2M1207 b obiehajúca okolo hnedého trpaslíka 2M1207 v súhvezdí Kentaura. Nachádza sa vo vzdialenosti asi 170 sv. rokov od nás. Ale snímka urobená optickým ďalekohľadom nám dáva málo informácií o planéte.
Planéta 2M1207b. Snímka urobená ďalekohľadom VLT v Čile
Foto: wikipedia.org
Planéta 2M1207b. Kresba umelca
Foto: wikipedia.org
Spravidla je však objav exoplanét pozemnými ďalekohľadmi vzácnosťou. Hlavným lovcom exoplanét je obiehajúci ďalekohľad Kepler. Rozsah jeho vlnových dĺžok je 430–890 nm. To znamená, že zachytáva takmer celé viditeľné spektrum a časť infračerveného žiarenia. Kepler však tiež nie je schopný vidieť planéty v blízkosti hviezd. Sú príliš malé a ďaleko od nás. Ani sa „nepokúša“uvažovať o planétach, má iný spôsob práce.
Na lokalizáciu planéty astronómovia zaregistrujú kolísanie jasu a trajektórie hviezd. Ak dôjde k pravidelnému poklesu jasnosti hviezdy, potom je veľká pravdepodobnosť, že existuje planéta. Krúži okolo svojej hviezdy a pravidelne prechádza medzi hviezdou a nami a zakrýva časť disku svojej hviezdy. To pripomína prechod Merkúra a Venuše pozdĺž disku Slnka. Pozorujeme ich iba v iných hviezdnych systémoch. Planéta jednoducho „vezme“časť svetelného toku vychádzajúceho z hviezdy. Táto metóda sa nazýva „tranzitná metóda“. Ďalšia metóda umožňuje detekovať hviezdu zaregistrovaním zmeny jej polohy. Hviezda a jej planéta sa otáčajú okolo spoločného ťažiska, čo znamená, že exoplanéta svoju hviezdu hýbe. Vo vzťahu k nám sa takáto hviezda vzďaľuje, potom sa blíži k Zemi. Meranie Dopplerovho posunu hviezdneho spektra pomáha tieto fluktuácie zistiť. Nech sú tieto hodnoty akékoľvek, moderné prístroje ich zaznamenávajú s dostatočnou presnosťou. Vedci si uvedomujú veľkosť a hustotu planéty, obdobie revolúcie okolo jej hviezdy a vzdialenosť od nej. Niekedy v exoplanetárnych systémoch nachádzajúcich sa blízko nás sa vedcom podarí určiť farbu povrchu planéty. Pri pozorovaní svetla hviezdy odrazeného od povrchu planéty HD 189733b teda astronómovia určili jej skutočnú farbu - v tomto prípade intenzívnu modrú. Tieto údaje sa potom odovzdajú umelcom, ktorí sami prídu so zvyšnými podrobnosťami.obdobie revolúcie okolo jej hviezdy a ako ďaleko je od nej. Niekedy v exoplanetárnych systémoch nachádzajúcich sa blízko nás sa vedcom podarí určiť farbu povrchu planéty. Pri pozorovaní svetla hviezdy odrazeného od povrchu planéty HD 189733b teda astronómovia určili jej skutočnú farbu - v tomto prípade intenzívnu modrú. Tieto údaje sa potom odovzdajú umelcom, ktorí sami prídu so zvyšnými podrobnosťami.obdobie revolúcie okolo jej hviezdy a ako ďaleko je od nej. Niekedy sa v exoplanetárnych systémoch nachádzajúcich sa blízko nás vedci dokážu určiť farbu povrchu planéty. Pri pozorovaní svetla hviezdy odrazenej od povrchu planéty HD 189733b teda astronómovia určili jej skutočnú farbu - v tomto prípade intenzívnu modrú. Tieto údaje sa potom odovzdajú umelcom, ktorí sami prídu so zvyšnými podrobnosťami.
Planet HD 189733 A b, ako ho vidí umelec
Foto: wikipedia.org
Ak sa planéta nachádza v obývateľnej zóne, potom je na nej možná vegetácia. A farba vegetačného krytu exoplanéty nemusí byť rovnaká ako na Zemi - zelená. Kepler-186 je červený trpaslík v súhvezdí Labuť vo vzdialenosti 492 sv. rokov od našej planéty - vyžaruje svetlo hlavne v červenej oblasti. Podľa vedcov bude mať vegetácia na planéte obiehajúcej okolo hviezdy s najväčšou pravdepodobnosťou jeden z oranžových odtieňov. Je pravda, že umelci sa stále usadili na medenom odtieni jeho povrchu, pretože sa neodvážili ilustrovať taký odvážny predpoklad.
Planéta Kepler-186 f, ako ju vidí umelec
Foto: wikipedia.org
Umelci NASA sa riadia svojimi predstavami a vedeckými údajmi, aby čo najpresnejšie opísali možný vzdialený svet. Niekedy však kvôli zábave zanedbávajú realizmus. Ak na ilustrácii vidíte jasne osvetlený povrch planéty a jej hviezda je súčasne za planétou, je to dôvod na premýšľanie. Odkiaľ pochádza svetlo? V skutočnosti by vesmírny cestovateľ videl osvetlený iba úzky kosáčik na okraji disku planéty. Ako napríklad my zo Zeme vidíme úzky polmesiac mladého Mesiaca po novu.
Sergej Sobol