30 anys del Hubble: un llegat còsmic

El Telescopi Espacial Hubble va ser llençat a l’espai a bord del transbordador espacial Discovery ara fa 30 anys (24 d’abril del 1990), iniciant-se una nova era per a l’astronomia que ha transformat la comprensió de l’Univers que ens envolta.

El Telescopi Espacial Hubble (HST) comença la seva separació del Space Shuttle Discovery després del seu llançament a la missió STS-82.
(Crèdit / Font: NASA / Public domain /wikimedia.org)

Tot just un mes després del llançament, poques persones haurien cregut que el telescopi espacial de 1.500 milions de dòlars hauria durat tres anys, ni pensaments de durar-ne trenta. Un error en la construcció del mirall principal de 2,4 metres de Hubble va fer que fos construït amb una especificació incorrecta. Es tractava de només dos micròmetres d’error (dues mil·lèsimes de mil·límetre), però això era suficient per donar lloc a un cas agut d’imatges amb aberracions esfèriques. És a dir, tal com van demostrar les primeres imatges de Hubble, el telescopi espacial va néixer curt de vista, amb capacitat d’enfocar només el 15 per cent de la llum que rebia. El que devien ser imatges nítides d’estrelles, nebuloses i galàxies eren difuses, indistintes i absents de tot el detall pels que el Hubble havia estat dissenyat per veure.

En el que va ser probablement el moment més important de la NASA des del programa Apollo, l’agència espacial va capgirar aquesta situació catastròfica i va rescatar el Hubble de la ignomínia. Set astronautes van emprendre una atrevida missió a bord del transbordador espacial Endeavour el desembre de 1993 per posar-li ‘ulleres’ al Hubble (el Reemplaçament Axial del Corrector Òptic de Telescopi Espacial (COSTAR per les sigles en anglès), a més de substituir diversos instruments. La seva missió de rescat va ser un èxit i el Telescopi Espacial Hubble va esdevenir un triomf no només per a la NASA, sinó per a tot el món astronòmic.

De sobte, els científics realment van poder mirar a les profunditats més inabastables del cosmos i veure coses que ningú no havia vist abans. El que van trobar amb Hubble anava sovint més enllà de la imaginació.

Astronautes de la missió STS-103 en una Activitat Extravehicular (EVA), canviant els giroscopis del Telescopi Hubble (desembre 1999)
(Crèdit / Font: NASA / wikimedia.org)

Els avantatges del Hubble

El que dóna avantatge al Telescopi Espacial Hubble és que es troba a l’espai, orbitant a 568 quilòmetres d’alçada per sobre de la superfície de la Terra i de gran part de l’atmosfera terrestre. Quan mirem les estrelles des del terra semblen que parpellegin. És un efecte òptic, provocat pels canvis de corrent, densitat i temperatura en la nostra atmosfera i això limita la resolució màxima potencial de qualsevol telescopi instal·lat a la superfície de la Terra. Actualment els observatoris més moderns compten amb tecnologia per a reduir aquest problema, mitjançant l’ús de raigs làser que creen una guia artificial a les estrelles per a les òptiques adaptatives per rastrejar i contrarestar la major part de les distorsions, però en trobar-se a l’espai, Hubble evita aquest problema. A més, Hubble té sensibilitat per a radiació ultraviolada i per a l’infraroig proper, i es tracta de longituds d’ona de la llum que són absorbides per la nostra atmosfera. Així, la capacitat de visió del Hubble és molt millor que la de qualsevol telescopi terrestre.

Dues imatges en particular, que van entrar en ràpida successió el 1995, van mostrar la capacitat de Hubble de presentar l’Univers amb una claredat mai vista i de veure més profundament del que qualsevol telescopi havia aconseguit anteriorment.

Els “Pilars de la Creació”

La primera imatge va ser la dels famosos “Pilars de la Creació“, que són tres torres de gas molecular, cadascuna d’uns anys llum de longitud, al cor de la nebulosa de l’àguila, que es troba a uns 6.500 anys llum. La imatge és sorprenent per nombroses raons. El detall amb què es veien als Pilars, on hi neixen estrelles, no s’havia vist mai fins aleshores. Esculpida per la dura llum ultraviolada de les estrelles acabades de néixer ionitzant el gas i provocant la “foto evaporació”, la imatge mostrava, per primera vegada, aquest procés en acció. L’espectacular imatge també va mostrar la paleta de colors dels Hubble, una barreja tecnicolor de vermell, verd i blau que representa la llum de les emissions de sofre-II, hidrogen-alfa i oxigen-III. Més important encara, els pilars de la creació van donar al públic una visió de l’Univers que fins i tot superava la grandiositat de la ciència-ficció, establint la reputació del Hubble com a referent mundial.

Els Pilars de la Creació. Núvols de gas molecular dins d’una nebulosa on s’hi formen estrelles a la nebulosa de l’Àguila, tal com es veu a la WFPC2 del Telescopi Espacial Hubble. La imatge es compon de 32 imatges diferents preses per quatre càmeres. La fotografia capta la radiació emesa per diferents elements al núvol que apareixen en colors diferents a la imatge composta: verd per a hidrogen, vermell per a sofre mono-ionitzat i blau per a àtoms d’oxigen de doble ionització.
(Crèdit / Font: NASA, Jeff Hester, and Paul Scowen (Arizona State University) / wikimedia.org)

Camp Profund, significat encara més profund

La segona imatge pot no haver tingut la bellesa estètica dels pilars de la creació, però potser la va superar en profunditat. El Hubble Deep Field (Camp Profund del Hubble) va ser la imatge més acurada del llunyà i primerenc univers registrada fins al moment. El telescopi espacial va estar observant un fragment concret de cel, de només 2,6 minuts d’arc d’amplada, durant deu dies i va registrar 1.500 galàxies llunyanes en aquesta petita regió del cel, en algunes de les quals la llum va iniciar el seu trajecte fins a nosaltres fa dotze mil milions d’anys, menys de dos mil milions d’anys després del Big Bang. El Hubble Deep Field i el seu successor, el Hubble Ultra Deep Field (Camp ultra profund del Hubble) del 2004 (que es va millorar el 2013 per convertir-se en el Hubble eXtreme Deep Field (Camp profund extrem del Hubble), ens porta a prop de l’alba del temps i al creixement de les primeres galàxies. En certa manera, és com comparar una imatge de tu mateix com a adult amb una foto de tu mateix de petit. El Camp profund ens parla de la nostra història còsmica a través del temps profund, mentre mirem enrere cap al començament de tot.


El Hubble Deep Field mostra gairebé 1.500 galàxies, moltes de les quals són com petits esquitxos indistingibles que existien fa més de 12 mil milions d’anys.
(Crèdit / Font: Robert Williams i el Hubble Deep Field Team (STScI) / NASA / ESA / wikimedia.org)

Exploració de noves fronteres

Durant el quart de segle des que es van fer aquestes dues imatges fins avui, el Telescopi Espacial Hubble ha continuat proporcionant noves imatges i dades, però potser res no ha superat el moment en què va oferir les dues imatges esmentades, ja que van canviar el que creiem que era possible en astronomia i ens han obert els ulls cap a noves fronteres. En gairebé tots els avenços astronòmics importants durant les últimes tres dècades, el Hubble hi ha tingut un paper, ja sigui l’estudi del desenvolupament de les galàxies i els seus forats negres, la ciència dels exoplanetes, la recerca de la matèria fosca i l’energia fosca i l’estudi de com neixen, viuen i moren les estrelles.

Malgrat que ara ja és un “observatori veterà”, el telescopi espacial Hubble encara li queda molta vida. Encara funcionen suficients giroscopis per seguir-lo orientant amb precisió, encara funcionen les seves càmeres i els espectrògrafs, i encara queda molta ciència per realitzar. Amb una mica de sort i cura, sobreviurà per veure el seu quarantè aniversari i, a partir del que el Hubble ha aconseguit durant els darrers 30 anys, hi ha moltes raons per sentir-nos emocionats amb el que ens podrà oferir els deu anys vinents.

(Crèdit / Font: Keith Cooper / Pole Star Publications Limited / astronomynow.com)

Us oferim algunes imatges del Hubble. En podeu trobar moltes més a:

Imatge sup. esq.: Centre del clúster globular Messier 4. La potència de Hubble mostra una multitud d’orbes brillants en el cúmul, cadascun d’ells un colossal forn nuclear. Imatge publicada l’any 2012. (Crèdit: NASA/ESA and ESO)
Imatge sup. dreta: Imatge de la galàxia Meathook (NGC 2442) centrada en el més compacta dels seus dos braços en espiral asimètrics així com en la regió central. El braç en espiral era la ubicació d’una supernova que va esclatar el 1999. Aquesta observació es va fer el 2006. Imatge publicada l’any 2011. (Crèdit: NASA/ESA and ESO)
Imatge inferior: La impressionant galàxia Atoms for Peace (NGC7252). Se li va donar aquest nom a causa de la seva semblança superficial amb un nucli atòmic, envoltat pels electrons en òrbita. Aquesta galàxia es va formar per la fusió de dues galàxies més petites. Imatge publicada l’any 2018. (Crèdit: NASA & ESA, Reconeixement: Judy Schmidt (Geckzilla)
(Font: ESO / eso.org)
Comparteix!

1 Comentari

  1. RAUL ARAGONES ORTIZ ha dit:

    Molt bon article. Felicitats.

Deixa un comentari

L'adreça electrònica no es publicarà. Els camps necessaris estan marcats amb *

Informació básica sobre protecció de dades:El responsable del processament és Agrupació Astronòmica de Terrassa. Les dades seran processades per gestionar i moderar els teus comentaris. La legitimació de processament és el consentiment de l'interessat. No es transferiran dades a tercers, llevat d'obligació legal. Teniu dret a accedir, rectificar i esborrar dades, així com altres drets, com s'explica a política de privadesa.