Astronomía

¿Por qué estas imágenes del Hubble de Neptuno se parecen a Cheela?

¿Por qué estas imágenes del Hubble de Neptuno se parecen a Cheela?


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El documento de acceso abierto Formación de una nueva gran mancha oscura en Neptuno en 2018 (citado en Formación de vórtice oscuro en Neptuno capturado por primera vez de Gizmodo y Hubble de Phys.org captura el nacimiento de una tormenta gigante en Neptuno) muestra imágenes de Neptuno tomadas por el telescopio espacial Hubble.

Las proyecciones se denominan "mapas cilíndricos globales" y por lo general resultan en características extrañamente estiradas cerca de los polos, pero no dan como resultado el peinado puntiagudo o la apariencia de Cheela en las imágenes del Hubble a continuación.

Fuente

¿Qué causa este efecto visto en estas proyecciones?

Mapas individuales de imágenes del Hubble de 2017 a 2018, con los mismos filtros y procesamiento que la Figura 1. Estos mapas abarcan ± 90 ° de latitud y longitud, y las marcas de verificación indican intervalos de 30 ° de latitud y longitud.

Mapas cilíndricos globales de falso color del Hubble, que abarcan 180 ° de latitud y 360 ° de longitud, a partir de imágenes a 845 (rojo), 547 (verde) y 467 nm (azul), y todos usan la misma escala de contraste con una luz. máscara de desenfoque aplicada. Los mapas están centrados en 180 ° W de longitud, excepto 2015, que se centró en 0 ° de longitud. Las líneas de puntos se muestran a ~ 10 ° y 35 ° N para indicar la región activa antes del descubrimiento de NDS ‐ 2018.


Referencia Cheela, desde aquí:


Neptuno tiene una inclinación axial de 28,3 grados y un período orbital de 164,8 años terrestres; actualmente, el polo norte está inclinado lejos de la Tierra.

Cada uno de los mapas en su pregunta se construyó a partir de doce exposiciones de Neptuno: cuatro en cada una de las longitudes de onda de 845 (rojo), 547 (verde) y 467 nm (azul). Cada una de las exposiciones se convirtió luego de una vista ortográfica eficaz de un hemisferio de Neptuno a la proyección equirrectangular utilizada en los mapas. La técnica precisa se cita en https://iopscience.iop.org/article/10.3847/1538-3881/aaa6d6 y https://iopscience.iop.org/article/10.1088/0004-637X/812/1/55.

La apariencia irregular proviene del uso de cuatro observaciones discretas en lugar de una única continua; el área negra son porciones de Neptuno que nunca fueron visibles. Cada uno de esos picos es el resultado de proyectar un solo color de un solo píxel en el borde del disco visible de Neptuno en un mapa equirrectangular.


Los planetas exteriores o jovianos

Incluso a través de un telescopio pequeño, tanto Júpiter como Saturno se ven hermosos. Muchas personas, incluido yo mismo, sienten que Saturno es, con mucho, el más hermoso de todos los planetas. Gran parte del atractivo estético de Saturno proviene de su magnífico sistema de anillos.

Los anillos de Saturno orbitan el planeta alrededor de su ecuador y, aunque son muy delgados, se extienden a casi 300.000 kilómetros del planeta. El par de imágenes de Hubblesite que se muestran a continuación lo ayudarán a comprender exactamente cuán delgadas son: cuando las vemos casi de borde, ¡casi desaparecen!

Aunque tienen un radio de 300.000 kilómetros, los anillos de Saturno tienen solo unos 20 metros de espesor. Una analogía es imaginar un disco compacto (CD) que tiene el mismo grosor que de costumbre, ¡pero 30 kilómetros (aproximadamente el tamaño de una ciudad promedio) de diámetro!

Los anillos de Saturno probablemente fueron creados por la destrucción de un objeto que se acercó demasiado al planeta. Sabemos que los anillos de Saturno están formados por muchas partículas pequeñas. A pesar de que parece que pueden ser sólidos en todas las imágenes que ha visto, ¡no lo son! Si repasa nuestra discusión sobre las mareas en la última lección, estudiamos cómo la fuerza gravitacional de la Luna deforma la Tierra y viceversa. Si lo piensa, si una fuerza de marea es lo suficientemente fuerte, podría no solo deformar un objeto, sino también romperlo en pedazos. Hay un límite, llamado Límite de Roche, que es una región aproximadamente esférica que rodea a cada planeta (y estrella). Fuera del límite de Roche, un objeto se deformará por la fuerza de la marea del planeta, pero de lo contrario estará bien. Sin embargo, si un objeto entra dentro del límite de Roche, la fuerza de marea del planeta será más fuerte que la fuerza de gravedad que mantiene unido al objeto, por lo que será destruido. Los anillos de Saturno están dentro del Límite de Roche para este planeta, por lo que parece probable que se formaran por la ruptura de algún objeto masivo.

Desde el suelo, solo parece haber unos pocos anillos con un espacio oscuro relativamente ancho llamado División Cassini entre los anillos. Sin embargo, las vistas desde naves espaciales como la Voyager y la Cassini muestran que los anillos en realidad están formados por muchos rizos delgados. Parece que puede haber hasta varios cientos de miles de rizos.

Aparte de su sistema de anillos, sin embargo, Saturno es en muchos aspectos similar a Júpiter. Es el segundo planeta más masivo y el segundo más grande del Sistema Solar. Saturno gira una vez sobre su eje muy rápidamente, aproximadamente 11 horas, lo que es muy similar a Júpiter, que gira en aproximadamente 10 horas. Si observa una imagen de todo el disco de Saturno, verá que parece no ser del todo esférico, pero está aplanado debido a su rápida rotación. Saturno es, de nuevo, principalmente un planeta gaseoso con quizás un pequeño núcleo sólido, pero su densidad es significativamente diferente de la de Júpiter: ¡es de 0,7 g / cm 3, que es menos que el agua! Una broma que se repite a menudo es que si pudieras construir una bañera lo suficientemente grande, Saturno flotaría, pero dejaría un anillo.

En la mayoría de las imágenes, la atmósfera de Saturno parece tener menos estructura que la de Júpiter. Es muy probable que esto se deba a que la temperatura más fría de Saturno provoca que se produzcan diferentes reacciones químicas en la atmósfera. Sin embargo, si procesa las imágenes para mejorar el contraste, verá que la atmósfera de Saturno muestra muchas de las mismas estructuras que vemos en Júpiter, como se muestra en estas imágenes de Hubblesite:

Urano y Neptuno

Todos los planetas que hemos estudiado hasta ahora eran conocidos por los astrónomos antiguos porque todos son visibles a simple vista. Urano y Neptuno, sin embargo, solo son visibles con un telescopio. En muchos sentidos, estos dos planetas parecen similares, pero cuando los estudiamos con cierto detalle, veremos que tienen algunas diferencias significativas. Tanto Urano como Neptuno son planetas gaseosos como Júpiter y Saturno, pero son mucho más pequeños. Ambos tienen aproximadamente 4 veces el diámetro de la Tierra y son aproximadamente 15 veces más masivos que la Tierra. Aunque es grande, en perspectiva es 20 veces menos masivo que Júpiter.

Las imágenes de estos dos planetas muestran que en color natural, Urano y Neptuno parecen ser de un color azul verdoso. Esto generalmente se atribuye a la presencia de una mezcla de metano e hidrógeno molecular en las atmósferas de estos planetas. La atmósfera de Urano parece ser muy sencilla. No muestra bandas, tormentas ni ninguna de las características que se ven en Júpiter o Saturno. Sin embargo, el satélite Voyager mostró manchas oscuras en Neptuno que parecen ser tormentas similares a la Gran Mancha Roja en Júpiter.

Parece muy extraño que Neptuno muestre una evidencia tan fuerte de actividad en su atmósfera cuando Urano no lo hace. En el caso de Urano, hace mucho frío, solo unos 58 kelvin. Tampoco muestra ninguna evidencia de generación de energía en su interior, por lo que se cree que la falta de generación de energía interna evita que la atmósfera cree las estructuras prominentes que se ven en Júpiter y Saturno. Neptuno está incluso más distante que Urano, por lo que esperamos que haga más frío. La medida de que Neptuno tiene 59 kelvin (es decir, un poco más caliente que Urano) sugiere que genera energía, emitiendo casi 3 veces más luz que la que recibe del Sol. Por lo tanto, puede ser que se requiera la generación de energía interna para crear los fuertes patrones climáticos en los gigantes gaseosos. ¿Por qué, entonces, Urano es el único planeta joviano que no parece generar energía en su interior?

Observaciones recientes del Hubble muestran que la atmósfera de Urano está comenzando a mostrar una nueva estructura. Resulta que Urano tiene una rotación muy extraña. La mayoría de los planetas giran de modo que los polos de su rotación están bastante alineados con los polos de su órbita. Otra forma de visualizar esto es que el ecuador de la mayoría de los planetas está alineado con el plano de la órbita del planeta alrededor del Sol. Sin embargo, el polo de rotación de Urano es casi perpendicular a su órbita. Es decir, el polo de rotación de Urano está inclinado casi 90 grados en comparación con el de la Tierra. Debido a esto, Urano mantiene su polo apuntando hacia el Sol y no hacia su ecuador. Entonces, durante aproximadamente 1/4 de su órbita, su Polo Sur nunca ve el Sol, y durante 1/4 de su órbita, su Polo Norte no ve el Sol. Urano tarda 84 años en orbitar el Sol una vez, y hace solo unos años su Polo Sur comenzó a recibir luz solar nuevamente. Esta puede ser la razón por la que su atmósfera está comenzando a aumentar su actividad en comparación con cuando la Voyager la visitó hace décadas. Por lo tanto, puede ser que la extraña rotación de Urano sea responsable de su aparente diferencia con los otros planetas jovianos en términos de su generación de energía interna.

Hay otra característica peculiar de Urano, pero esta la comparte con Neptuno. Los planetas gigantes gaseosos tienen campos magnéticos, al igual que la Tierra. De hecho, Júpiter tiene un campo magnético increíblemente intenso. Urano y Neptuno tienen campos magnéticos, pero en cada caso, el centro del campo está desplazado del centro del planeta, y el polo del campo magnético está significativamente desplazado del polo de rotación del planeta. En el caso de los campos magnéticos de la Tierra y Mercurio, pensamos que estos son creados por un núcleo metálico líquido giratorio. El modelo propuesto para los campos magnéticos en Urano y Neptuno es que en su caso se crean en una capa externa y no en el núcleo, lo que puede llevar a sus desplazamientos medidos desde el núcleo y el eje de rotación del planeta.


Desafiando a la muerte, una tormenta monstruosa en Neptuno hace un cambio de sentido

Una serie de observaciones de Neptuno realizadas por el Telescopio Espacial Hubble muestran que una enorme tormenta oscura que azotaba el hemisferio norte del planeta gigante se estaba moviendo hacia el sur, pero luego, inexplicablemente, dio un gran giro en U, dirigiéndose hacia el norte. No solo eso, sino que también puede haber generado una tormenta oscura bebé en el proceso.

Neptuno es lo que se llama un gigante de hielo, básicamente una bola gigantesca de hidrógeno y helio con cargas de metano, amoníaco y otras moléculas (que, por razones históricas, los científicos planetarios denominan "hielos" incluso si son gaseosos). . Con casi cuatro veces el diámetro de la Tierra, Neptuno es el planeta más grande del Sol, a 4.500 millones de kilómetros de distancia.

Más mala astronomía

Cuando la Voyager 2 pasó por Neptuno en 1989, las imágenes que devolvió sorprendieron a los científicos, ¡vieron una inmensa tormenta oscura ovalada en el hemisferio sur del planeta tan grande como la Tierra misma! Llamada la Gran Mancha Oscura, había medido velocidades del viento de 2100 kilómetros por hora, el viento más rápido jamás medido en el sistema solar.

Los tamaños de la Tierra y Neptuno a escala. Hay una brecha decente allí, pero no en la mayoría de los sistemas de exoplanetas. Crédito: NASA / jcpag2012 en wikimedia

Pero, cuando Hubble miró a Neptuno en 1994, el lugar había desaparecido. Maricón. Desaparecido. Claramente, a diferencia de la Gran Mancha Roja de Júpiter, que ha persistido durante siglos (al menos), las tormentas en Neptuno evolucionan en escalas de tiempo más pequeñas, aunque pueden durar varios años. Por ejemplo, en las mismas observaciones del Hubble de 1994, se vio una mancha oscura más pequeña en el hemisferio sur de Neptuno, una que debe haber nacido en el tiempo intermedio entre el sobrevuelo de la Voyager y las imágenes del Hubble.

Desde entonces, Hubble (el único observatorio con suficiente resolución para ver estas características desde tan lejos) ha visto varios otros puntos oscuros. Se forman en ambos hemisferios en latitudes medias y tienden a desplazarse hacia el ecuador. Sin embargo, esa es una sentencia de muerte para ellos.

Estas tormentas son sistemas de alta presión, sostenidos por el efecto Coriolis: la rotación de un planeta tiene una velocidad diferente en diferentes latitudes (con un máximo en el ecuador y un mínimo en los polos), lo que significa que el aire fluye hacia afuera desde una gran altura. El sistema de presión (o hacia uno de baja presión) hará que el sistema comience a girar cuando se encuentre con el aire que se mueve a diferentes velocidades hacia el norte y el sur.

El efecto Coriolis disminuye más cerca del ecuador, por lo que a medida que estas tormentas neptunianas migran en esa dirección, tienden a romperse. Ese parece ser el destino de la mayoría de estas tormentas.

Una imagen del Hubble tomada en enero de 2020 (a la izquierda anotada a la derecha) muestra una gran mancha oscura en Neptuno y una más pequeña que puede haberse desprendido de ella. Los números de colores representan los filtros de Hubble utilizados para hacer esta imagen de tres colores. Crédito: NASA / ESA / STScI / M.H. Wong (Universidad de California, Berkeley) y L.A. Sromovsky y P.M. Fry (Universidad de Wisconsin-Madison)

Pero no esta vez. Hubble espió una tormenta oscura en el hemisferio norte de Neptuno en septiembre de 2018. Es enorme, de más de 7.000 kilómetros de ancho, todo el territorio continental de los Estados Unidos podría caber fácilmente en su interior, y se vio que se movía hacia el sur ... pero luego las observaciones tomadas en enero de 2020 mostraron que esta migración hacia el sur se había invertido y la tormenta se estaba moviendo hacia el norte nuevamente. Los científicos que estudian Neptuno no saben por qué hizo eso.

Pero hay más: hay otros dos eventos misteriosos asociados con esta tormenta. Una es que en el momento en que cambió de opinión y comenzó a dirigirse hacia el norte nuevamente, parece haber generado una tormenta oscura más pequeña. Algunos modelos informáticos del comportamiento de la atmósfera de Neptuno predicen que esto puede suceder, especialmente cuando una gran tormenta comienza a romperse cerca del ecuador, puede arrojar vórtices más pequeños. No se vio que esto sucediera directamente, las observaciones se tomaron demasiado separadas en el tiempo para presenciar el evento real, pero puede ser lo que ocurrió aquí. Eso puede tener algo que ver con la razón por la que cambió de dirección.

Las imágenes tomadas entre 2015 y 2017 muestran una mancha oscura (rodeada de nubes de hielo de metano blancas) encogiéndose y desvaneciéndose. Crédito: NASA / ESA / M.H. Wong y A.I. Hsu (UC Berkeley)

Además, extrañamente, esta tormenta oscura no tiene nubes blancas brillantes alrededor de sus bordes, una característica que se ve en casi todas las demás tormentas oscuras. Estas son nubes hechas de cristales de hielo de metano, que son muy reflectantes y aparecen blancos en las imágenes. La tormenta oscura es un sistema de alta presión y actúa como un montículo de aire en la atmósfera. Los vientos soplan gas metano por las laderas de ese montículo donde se enfría y forma los cristales de hielo. Estos se llaman nubes orográficas, y son comunes en la Tierra cuando el aire cargado de agua sube por la ladera de una montaña, se enfría y se condensa para formar nubes.

Las nubes blancas neptunianas se vieron en imágenes tomadas en 2019, pero desaparecieron a principios de este año. Esto puede tener algo que ver con el extraño comportamiento de la tormenta oscura. ¡O puede que no! Neptuno es difícil de observar y comprender debido a su distancia y, a pesar de su enorme tamaño, todavía parece muy pequeño en nuestros telescopios. Además, su atmósfera cambia en escalas de tiempo breves, lo que dificulta saber qué está sucediendo allí.

Es por eso que los científicos están muy interesados ​​en crear una misión dedicada a los planetas exteriores, un orbitador que pueda pasar años primero en Urano y luego pasar a orbitar Neptuno. Tal como descubrimos con Cassini en Saturno, la mejor manera de aprender sobre un planeta es enviar una sonda que permanezca allí durante muchos años. Las características van y vienen, las cosas cambian y, lo que es igualmente importante, cuando los científicos descubren nuevos fenómenos, pueden decirle a la nave espacial que los mire más de cerca. Descubrir cosas nuevas es importante, pero una misión dedicada significa que puedes quedarte y quizás descubrir qué las está causando.

Esa es también la lección que aprendimos de los sobrevuelos de la Voyager. Ver a Neptuno de cerca por primera vez permitió descubrimientos como las tormentas oscuras, pero si queremos comprender ellos tenemos que ir allí para quedarnos.


Sobre Jaime Bonetti Zeller

Jaime Bonetti Zeller es un profesional de inversiones y emprendedor con negocios en múltiples industrias. Es presidente de Servicios Consulares Eurodom, el socio local en la región del Caribe de VFS Global, un especialista líder en servicios de tecnología y subcontratación global para misiones diplomáticas y gobiernos en todo el mundo. Jaime Bonetti Zeller también fundó la empresa Sofratesa de Panamá inc., una organización en la industria de servicios de ingeniería ubicada en la Ciudad de Panamá.


Contenido

Edwin Hubble nació de Virginia Lee Hubble (de soltera James) (1864-1934) [14] y John Powell Hubble, un ejecutivo de seguros, en Marshfield, Missouri, y se mudó a Wheaton, Illinois, en 1900. [15] En su juventud días, se destacó más por su destreza atlética que por sus habilidades intelectuales, aunque obtuvo buenas calificaciones en todas las materias excepto en ortografía. Edwin era un atleta talentoso, jugaba béisbol, fútbol y atletismo tanto en la escuela secundaria como en la universidad. Jugó una variedad de posiciones en la cancha de baloncesto desde el centro hasta el escolta. De hecho, Hubble incluso llevó al equipo de baloncesto de la Universidad de Chicago a su primer título de conferencia en 1907. [16] Ganó siete primeros lugares y un tercer lugar en una competencia de atletismo de una escuela secundaria en 1906.

Estudios de pregrado Editar

Los estudios de Hubble en la Universidad de Chicago se concentraron en derecho, lo que resultó en una licenciatura en ciencias en 1910. Hubble también se convirtió en miembro de la Fraternidad Kappa Sigma. Pasó los tres años en The Queen's College, Oxford después de obtener su licenciatura como uno de los primeros Rhodes Scholars de la universidad, inicialmente estudiando jurisprudencia en lugar de ciencia (como una promesa a su padre moribundo), [17] y luego agregó literatura y español. [17] eventualmente obteniendo su título de maestría. [18]

En 1909, el padre de Hubble trasladó a su familia de Chicago a Shelbyville, Kentucky, para que la familia pudiera vivir en una pequeña ciudad, y finalmente se instaló en la cercana Louisville. Su padre murió en el invierno de 1913, mientras Edwin todavía estaba en Inglaterra. En el verano siguiente, Edwin regresó a casa para cuidar de su madre, sus dos hermanas y su hermano menor, junto con su hermano William. La familia se mudó una vez más a Everett Avenue, en el vecindario Highlands de Louisville, para acomodar a Edwin y William. [19]

Hubble también fue un hijo obediente que, a pesar de su intenso interés por la astronomía desde la niñez, accedió a la solicitud de su padre de estudiar derecho, primero en la Universidad de Chicago y luego en Oxford. En este tiempo, también tomó algunos cursos de matemáticas y ciencias. Después de la muerte de su padre en 1913, Edwin regresó al Medio Oeste desde Oxford pero no tenía la motivación para ejercer la abogacía. En cambio, procedió a enseñar español, física y matemáticas en New Albany High School en New Albany, Indiana, donde también fue entrenador del equipo de baloncesto masculino. Después de un año de enseñanza en la escuela secundaria, ingresó a la escuela de posgrado con la ayuda de su antiguo profesor de la Universidad de Chicago para estudiar astronomía en el Observatorio Yerkes de la universidad, donde recibió su doctorado. en 1917. Su disertación se tituló "Investigaciones fotográficas de nebulosas débiles". [20] En Yerkes, tuvo acceso a uno de los telescopios más poderosos del mundo en ese momento, que tenía un reflector innovador de 24 pulgadas (61 cm). [21]

Estudios de doctorado Editar

Después de que Estados Unidos declarara la guerra a Alemania en 1917, Hubble se apresuró a completar su doctorado. disertación para poder unirse al ejército. Hubble se ofreció como voluntario para el ejército de los Estados Unidos y fue asignado a la recién creada 86.a División, donde sirvió en el 2. ° Batallón del 343 Regimiento de Infantería. Ascendió al rango de Mayor, [22] y fue considerado apto para el servicio en el extranjero el 9 de julio de 1918, pero la 86 División nunca entró en combate. Después del final de la Primera Guerra Mundial, Hubble pasó un año en la Universidad de Cambridge, donde renovó sus estudios de astronomía. [23]

En 1919, George Ellery Hale, fundador y director del observatorio, le ofreció a Hubble un puesto de personal en el Observatorio Mount Wilson de la Carnegie Institution for Science, cerca de Pasadena, California. Hubble permaneció en el personal de Mount Wilson hasta su muerte en 1953. Poco antes de su muerte, Hubble se convirtió en el primer astrónomo en utilizar el telescopio reflector Hale gigante de 200 pulgadas (5,1 m) recién completado en el Observatorio Palomar cerca de San Diego, California.

Hubble también trabajó como civil para el Ejército de los EE. UU. En Aberdeen Proving Ground en Maryland durante la Segunda Guerra Mundial como Jefe de la Rama de Balística Externa del Laboratorio de Investigación de Balística durante la cual dirigió un gran volumen de investigación en balística exterior que aumentó la potencia de fuego efectiva de bombas y proyectiles. Su trabajo se vio facilitado por el desarrollo personal de varios equipos para la instrumentación utilizada en balística exterior, siendo el desarrollo más destacado la cámara de reloj de alta velocidad, que posibilitó el estudio de las características de las bombas y proyectiles de baja velocidad en vuelo. . A los resultados de sus estudios se les atribuyó la gran mejora del diseño, el rendimiento y la eficacia militar de las bombas y los cohetes. Por su trabajo allí, recibió el premio Legión al Mérito. [24]

El Universo va más allá de la Vía Láctea Editar

La llegada de Edwin Hubble al Observatorio Mount Wilson, California, en 1919 coincidió aproximadamente con la finalización del Telescopio Hooker de 100 pulgadas (2,5 m), entonces el más grande del mundo. En ese momento, la visión predominante del cosmos era que el universo consistía en su totalidad en la Vía Láctea. Usando el telescopio Hooker en el monte Wilson, Hubble identificó variables cefeidas (un tipo de estrella que se usa como un medio para determinar la distancia desde la galaxia [25] [26] - ver también vela estándar) en varias nebulosas espirales, incluida la de Andrómeda. Nebulosa y Triángulo. Sus observaciones, realizadas en 1924, demostraron de manera concluyente que estas nebulosas estaban demasiado distantes para ser parte de la Vía Láctea y eran, de hecho, galaxias enteras fuera de la nuestra, sospechadas por investigadores al menos ya en 1755, cuando Immanuel Kant's General History of Aparecieron la naturaleza y la teoría de los cielos. Esta idea había sido rechazada por muchos en el establecimiento de la astronomía de la época, en particular por Harlow Shapley, con sede en la Universidad de Harvard. A pesar de la oposición, Hubble, entonces un científico de treinta y cinco años, publicó sus hallazgos por primera vez en Los New York Times el 23 de noviembre de 1924, [27] luego los presentó a otros astrónomos en la reunión del 1 de enero de 1925 de la Sociedad Astronómica Estadounidense. [28] Los resultados de Hubble para Andrómeda no se publicaron formalmente en una revista científica revisada por pares hasta 1929. [29]

Los hallazgos de Hubble cambiaron fundamentalmente la visión científica del universo. Los partidarios afirman que el descubrimiento del Hubble de nebulosas fuera de nuestra galaxia ayudó a allanar el camino para los futuros astrónomos. [30] Aunque algunos de sus colegas más reconocidos simplemente se burlaron de sus resultados, Hubble terminó publicando sus hallazgos sobre nebulosas. Este trabajo publicado le valió un premio titulado Premio de la Asociación Estadounidense y quinientos dólares de Burton E. Livingston del Comité de Premios. [dieciséis]

Hubble también ideó el sistema más utilizado para clasificar galaxias, agrupándolas según su apariencia en imágenes fotográficas. Organizó los diferentes grupos de galaxias en lo que se conoció como la secuencia de Hubble. [31]

El corrimiento al rojo aumenta con la distancia Editar

Hubble pasó a estimar las distancias a 24 nebulosas extragalácticas, utilizando una variedad de métodos. En 1929, Hubble examinó la relación entre estas distancias y sus velocidades radiales determinadas a partir de sus desplazamientos al rojo. Ahora se sabe que sus distancias estimadas son demasiado pequeñas, hasta en un factor de aproximadamente 7. Esto se debió a factores como el hecho de que hay dos tipos de variables Cefeidas o la confusión de nubes de gas brillante con estrellas brillantes. [32] Sin embargo, sus distancias eran más o menos proporcionales a las distancias verdaderas, y combinando sus distancias con mediciones de los corrimientos al rojo de las galaxias por Vesto Slipher, y por su asistente Milton L. Humason, encontró una relación más o menos lineal entre el distancias de las galaxias y sus velocidades radiales (corregidas por el movimiento solar), [11] un descubrimiento que más tarde se conoció como ley de Hubble.

Esto significaba que cuanto mayor era la distancia entre dos galaxias, mayor era su velocidad relativa de separación. Si se interpreta de esa manera, las mediciones de Hubble en 46 galaxias llevan a un valor para la constante de Hubble de 500 km / s / Mpc, que es mucho más alto que los valores actualmente aceptados de 74 km / s / Mpc [33] [34] (cósmico método de escala de distancia) o 68 km / s / Mpc [35] [36] (método CMB) debido a errores en sus calibraciones de distancia.

Sin embargo, la razón del corrimiento al rojo sigue sin estar clara. Georges Lemaître, un sacerdote y físico católico belga, predijo sobre bases teóricas basadas en las ecuaciones de Einstein para la relatividad general la relación desplazamiento al rojo-distancia, y publicó un apoyo observacional para ella, dos años antes del descubrimiento de la ley de Hubble. [37] Sin embargo, muchos cosmólogos y astrónomos (incluido el propio Hubble) no reconocieron el trabajo de Lemaître. Hubble mantuvo dudas sobre la interpretación de Lemaître durante toda su vida. [ cita necesaria ] Aunque usó el término "velocidades" en su artículo (y "velocidades radiales aparentes" en la introducción), más tarde expresó dudas acerca de interpretarlas como velocidades reales. En 1931 escribió una carta al cosmólogo holandés Willem de Sitter expresando su opinión sobre la interpretación teórica de la relación desplazamiento al rojo-distancia: [32]

"El Sr. Humason y yo somos profundamente sensibles a su graciosa apreciación de los artículos sobre velocidades y distancias de las nebulosas. Usamos el término velocidades 'aparentes' para enfatizar las características empíricas de la correlación. La interpretación, creemos, debería dejarse para usted y los pocos que son competentes para discutir el asunto con autoridad ".

Hoy en día, las "velocidades aparentes" en cuestión se suelen considerar como un aumento en la distancia adecuada que se produce debido a la expansión del universo. La luz que viaja a través de una métrica en expansión experimentará un corrimiento al rojo de tipo Hubble, un mecanismo algo diferente del efecto Doppler (aunque los dos mecanismos se convierten en descripciones equivalentes relacionadas por una transformación de coordenadas para las galaxias cercanas).

En la década de 1930, Hubble participó en la determinación de la distribución de las galaxias y la curvatura espacial. Estos datos parecían indicar que el universo era plano y homogéneo, pero había una desviación de la planitud en grandes corrimientos al rojo. Según Allan Sandage,

"Hubble creía que sus datos de conteo daban un resultado más razonable con respecto a la curvatura espacial si la corrección del corrimiento al rojo se realizaba asumiendo que no había recesión. Hasta el final de sus escritos, mantuvo esta posición, favoreciendo (o al menos manteniendo abierto) el modelo donde no existe una verdadera expansión y, por lo tanto, que el corrimiento al rojo "representa un principio de la naturaleza hasta ahora no reconocido". [38]

Hubo problemas metodológicos con la técnica de encuesta de Hubble que mostró una desviación de la planitud en grandes corrimientos al rojo. En particular, la técnica no tuvo en cuenta los cambios en la luminosidad de las galaxias debido a la evolución de las galaxias. Anteriormente, en 1917, Albert Einstein había descubierto que su teoría de la relatividad general recién desarrollada indicaba que el universo debía expandirse o contraerse. Incapaz de creer lo que le decían sus propias ecuaciones, Einstein introdujo una constante cosmológica (un "factor de engaño") a las ecuaciones para evitar este "problema". Cuando Einstein se enteró de los corrimientos al rojo de Hubble, inmediatamente se dio cuenta de que la expansión predicha por la relatividad general debía ser real, y en la vida posterior, dijo que cambiar sus ecuaciones fue "el mayor error de [su] vida". De hecho, Einstein aparentemente visitó una vez Hubble y trató de convencerlo de que el universo se estaba expandiendo. [39]

Hubble también descubrió el asteroide 1373 Cincinnati el 30 de agosto de 1935. En 1936 escribió El enfoque observacional de la cosmología y El reino de las nebulosas que explica sus aproximaciones a la astronomía extragaláctica y su visión de la historia del tema.

En diciembre de 1941, Hubble informó a la Asociación Estadounidense para el Avance de la Ciencia que resulta de una encuesta de seis años con el monte. El telescopio Wilson no apoyó la teoría del universo en expansión. De acuerdo a una Los Angeles Times artículo que informa sobre las observaciones de Hubble, "Las nebulosas no podrían distribuirse uniformemente, como muestra el telescopio, y aún así encajar en la idea de explosión. Explicaciones que tratan de eludir lo que ve el gran telescopio, dijo, no logran mantenerse en pie. la explosión, por ejemplo, habría tenido que comenzar mucho después de la creación de la Tierra, y posiblemente incluso después de que la primera vida apareció aquí ". [40] [41] (La estimación de Hubble de lo que ahora llamamos la constante de Hubble situaría al Big Bang hace solo 2 mil millones de años).

Hubble se casó con Grace Lillian (Burke) Leib (1889-1980), hija de John Patrick y Luella (Kepford) Burke, el 26 de febrero de 1924.

Hubble fue criado como cristiano, pero algunas de sus declaraciones posteriores sugieren incertidumbre. [42] [43]

Problemas de salud y muerte Editar

Hubble tuvo un ataque cardíaco en julio de 1949 mientras estaba de vacaciones en Colorado. Su esposa lo cuidó y continuó con una dieta y un horario de trabajo modificados. Murió de trombosis cerebral (un coágulo de sangre espontáneo en su cerebro) el 28 de septiembre de 1953 en San Marino, California. No se celebró ningún funeral para él y su esposa nunca reveló el lugar de su entierro. [44] [45] [46]

Acusaciones sobre la prioridad de Lemaître Editar

En 2011, la revista Naturaleza informó afirmaciones de que Hubble había jugado un papel en la redacción de partes clave de la traducción del artículo de Lemaître de 1927, que establecía lo que ahora se llama la ley de Hubble y también proporcionó evidencia observacional para ello. Los historiadores citados en el artículo se mostraron escépticos de que las redacciones fueran parte de una campaña para garantizar que Hubble mantuviera la prioridad. Sin embargo, el astrónomo observacional Sidney van den Bergh publicó un artículo [47] sugiriendo que si bien las omisiones pueden haber sido realizadas por un traductor, aún pueden haber sido deliberadas.

En noviembre de 2011, el astrónomo Mario Livio informó en Naturaleza que los documentos en el archivo de Lemaître demostraron que la redacción había sido efectivamente realizada por el mismo Lemaître, quien aparentemente veía poco sentido en incluir contenido científico que ya había sido informado por Hubble. [37] Sin embargo, esto no quita mérito al hecho de que Lemaître publicó [48] en francés, sin tales omisiones, dos años (1927) antes de Hubble (1929).

Intento de obtener el Premio Nobel Editar

En ese momento, el Premio Nobel de Física no reconoció el trabajo realizado en astronomía. Hubble pasó gran parte de la última parte de su carrera intentando que la astronomía fuera considerada un área de la física, en lugar de ser su propia ciencia. Hizo esto en gran parte para que los astrónomos, incluido él mismo, pudieran ser reconocidos por el Comité del Premio Nobel por sus valiosas contribuciones a la astrofísica. Esta campaña no tuvo éxito durante la vida de Hubble, pero poco después de su muerte, el Comité del Premio Nobel decidió que el trabajo astronómico sería elegible para el premio de física. [16] Sin embargo, el premio no puede otorgarse póstumamente.

Premios Editar

Homónimos Editar

    2069 Hubble
  • The crater Hubble on the Moon
  • Orbiting Hubble Space Telescope
  • Edwin P. Hubble Planetarium, located in the Edward R. Murrow High School, Brooklyn, NY. [54]
  • Edwin Hubble Highway, the stretch of Interstate 44 passing through his birthplace of Marshfield, Missouri [55]
  • Hubble Middle School, a public school in Wheaton, Illinois where he lived from 11 years old and up. [56]

Stamp Edit

On March 6, 2008, the United States Postal Service released a 41-cent stamp honoring Hubble on a sheet titled "American Scientists" designed by artist Victor Stabin. [45] His citation reads: [57]

Often called a "pioneer of the distant stars," astronomer Edwin Hubble (1889–1953) played a pivotal role in deciphering the vast and complex nature of the universe. His meticulous studies of spiral nebulae proved the existence of galaxies other than our own Milky Way. Had he not died suddenly in 1953, Hubble would have won that year's Nobel Prize in Physics.

(Note that the assertion that he would have won the Nobel Prize in 1953 is likely false, although he was nominated for the prize that year. [58] )

The other scientists on the "American Scientists" sheet include Gerty Cori, biochemist Linus Pauling, chemist, and John Bardeen, physicist.

Other notable appearances Edit

In the 1980 documentary Cosmos: A Personal Voyage by astronomer Carl Sagan, Hubble's life and work are portrayed on screen in episode 10: "The Edge of Forever".

The play Creation's Birthday, written by Cornell physicist Hasan Padamsee, tells Hubble's life story. [62]


Newton's Experiments

Sir Issac Newton (1642-1727)

English mathematician and natural philosopher (physicist). He discovered the law of universal gravitation, began to develop the calculus, and discovered that white light is composed of all the colors of the spectrum. These findings enabled him to make fundamental contributions to mathematics, astronomy, and theoretical and experimental physics.

Credit: © Trustees of the British Museum

While scientists were getting better and better views of the Universe, when they looked through a refracting telescope, rings of different colors often surrounded the images. Isaac Newton did many experiments with light and his discoveries explained this phenomenon. He found that white light is actually made up of different colors - red, orange, yellow, green, blue, indigo and violet. Curved lenses split white light into an established order of the colors of the spectrum.

To demonstrate this, Newton let a narrow beam of sunlight pass through a small hole in a window shutter and then through a prism. The white light refracted into an oblong spectrum on a board. Then, Newton selected one of these spectral colors (for example, red) and allowed only that color to pass through yet another small opening to a second prism. Newton watched to see what would happen when that color was refracted onto a second board.

Light Traveling Through a Prism

As white light travels through a prism, the waves of light are refracted. Each color of light has a slightly different wavelength and the longer wavelengths (red) bend at a lesser angle than the shorter wavelengths (blue). The result is the separation of the wavelengths by color forming a rainbow. Conversely, a second prism could combine all the wavelengths back into white light.

What Newton found was that the color leaving the first prism could not be separated any further by the second prism. He concluded that white light is an assorted mixture of colors that cannot be individually changed in any way.

I used the knowledge of spectrum color order to determine if a galaxy was moving toward or away from the Milky Way Galaxy. But we'll get to that later!

Questions

Tell about a scientist who made a discovery because something didn't look quite right.


Science & Astronomy

The Hubble Space Telescope captured new images of a strange see-through galaxy named NGC 1052-DF2 that appears to lack dark matter.

Aliens could have spotted Earth cross the sun from more than 1,700 star systems

E.T. could also potentially have detected life on Earth, scientists say.

Citizen scientists discover 2 gas giants around a distant sun-like star

A pair of gas-giant exoplanets was found orbiting a distant sun-like star, thanks to the help of citizen scientists around the world.

Hubble Space Telescope finds galaxy with weirdly little dark matter

Astronomers may not know what dark matter is, but they do know that galaxies are supposed to contain a lot of the shadowy, invisible substance.

When this star blows, its planets will be turned into enormous pinballs

The researchers created a computer model to predict the ways the planets would scatter, finding that slight tweaks to starting positions lead to vastly different outcomes

Plasma wind tunnel annihilates satellite model in atmospheric reentry test

Satellite parts that melt away during reentry reduce the risk of space debris impacts on Earth, a new video demonstrates.

Huge new catalog of ultrabright 'fast radio bursts' may shed light on the structure of the universe

A big new sample of fast radio bursts is allowing scientists to ask big-picture questions about the cosmos.

China's moon rocks are ready to be loaned out for science research

China's Chang'e 5 spacecraft returned fresh moon rock samples late last year, but the main science of the mission is still just getting underway.

'Giant arc' stretching 3.3 billion light-years across the cosmos shouldn't exist

Colossal arc of distant galaxies makes astronomers question some of their most cherished principles about the cosmos.

Venus has a gooey flowing mantle jostling crust chunks on its surface

Venus may still be geologically active today, which could mean that Earth's planetary sibling is a good place for scientists to learn about early Earth and faraway worlds.

The edge of the solar system is a blob, 3D map reveals

Scientists used solar wind to make the first 3D map of the heliosphere, which protects Earth from deadly cosmic radiation.

Confirmada la famosa teoría de Stephen Hawking sobre los agujeros negros

Los físicos analizaron datos de las primeras ondas gravitacionales detectadas para probar la teoría de Hawking, y creen que se podrían descubrir aún más estudiando las ondas en el espacio-tiempo.

Récord: los científicos detectan la primera `` tormenta '' de agujeros negros supermasivos conocida

Los científicos han encontrado la "tormenta" más antigua conocida generada por un agujero negro supermasivo, un descubrimiento que podría arrojar luz considerable sobre la coevolución de las galaxias y sus agujeros negros centrales.

Earth's fifth ocean just confirmed

Summer solstice 2021 on Father's Day, the longest of the year, marks Earth's changing seasons

The official start of summer kicks off in the Northern Hemisphere today (June 20) to make Father's Day the longest day of the year.

100,000 star nurseries mapped in first-of-its-kind survey

The researchers say that they want to use the survey to better understand our own place in the universe.

US Postal Service releases 'Sun Science' stamps with NASA imagery

USPS released "Sun Science," a collection of 10 colorful stamps celebrating the study of heliophysics using imagery from NASA's Solar Dynamics Observatory.

This week on the Space.com forums: Questioning dark matter, exploring space and a last chance to win!

The community ponders about the most important questions in space exploration and interrogates dark matter.

Space Chat with Space.com: Exploring black holes

This Friday (June 18), Space Chat will explore black holes.

Dark matter is putting the brakes on our Milky Way galaxy's spin

The rotation of the Milky Way bar has slowed by almost a quarter since its formation.

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December 1995

APOD: December 1, 1995 - 51 Pegasi: A New Planet Discovered
¿Estamos solos en el universo? Do other stars have planets too? Humanity took one step closer to answering these questions in October 1995 when it was announced that the star 51 Pegasi harbors at least one planet. In the above picture of 51 Peg the planet is not visible - it can only be detected by noticing small changes in the star's motion. Claims of planets orbiting other stars are rare, with perhaps the most credible pertaining to a neutron star - a star much different than the Sun. But new ground was broken when the planetary detection claimed around the normal Sun-like star 51 Peg was confirmed. The planet, discovered by Michel Mayor and Didier Queloz, is thought to be like Jupiter - except orbiting so close to the parent star that it's year lasts only about 4 days! In the above picture the lines centered on 51 Peg are caused by the telescope itself and are not related to the star or planet.

APOD: December 2, 1995 - Lightning Below
In May of 1993, the Space Shuttle Columbia orbited the Earth carrying the Spacelab Deutsche 2 (SL-D2) science module and spacelab tunnel seen here riding in the shuttle's payload bay. Below, thunderstorms rage over the cloudy Earth. Several lightning flashes are visible in this high speed photograph as intense bright streaks within the clouds. The lights near the center of the picture, just above the the shuttle's tail, are believed to be Mexico City.

APOD: December 3, 1995 - An X-ray Hot Supernova in M81
In 1993, a star in the galaxy M81 exploded. Above is a picture of the hot material ejected by this supernova explosion. The picture was taken in X-rays with the Advanced Satellite for Cosmology and Astrophysics (ASCA). Since M81 is a relatively nearby galaxy, it can be examined in close detail by observatories on or near the Earth. Since the Earth's atmosphere protects the surface from interstellar X-radiation, the above photo was taken from space. Studying the nature and distribution of the X-rays has allowed astronomers to determine the composition and temperature of the expanding supernova gas.

APOD: December 4, 1995 - GL 229B: An Elusive Brown Dwarf?
What type of matter makes up most of the universe? This question is arguably the most perplexing astronomical mystery of our time. A leading candidate is a type of dim, low mass star called a "brown dwarf" star. Our universe could contain more brown dwarfs than any other type of star - but they are so dim they have so far escaped detection. The dramatic photograph above, taken in October 1994, sheds new light on this "dark matter" problem. The seemingly inconspicuous companion to the right of the overexposed image of a normal star is thought to be an elusive brown dwarf. Now that the existence of brown dwarfs has been demonstrated, a key remaining question is their abundance.

APOD: December 5, 1995 - The Swirling Center of NGC 4261
What evil lurks in the hearts of galaxies? The above picture by the Hubble Space Telescope of the center of the nearby galaxy NGC 4261 tells us one dramatic tale. Here gas and dust are seen swirling near this elliptical galaxy's center into what is almost certainly a massive black hole. The disk is probably what remains of a smaller galaxy that fell in hundreds of millions of years ago. Collisions like this may be a common way of creating such active galactic nuclei as quasars. Strangely, the center of this fiery whirlpool is offset from the exact center of the galaxy - for a reason that for now remains an astronomical mystery.

APOD: December 6, 1995 - 24 Hours from Jupiter
NASA's robot spacecraft Galileo began its long voyage to Jupiter more than six years and 2.3 billion miles ago. About 24 hours from now it will reach its destination. On arrival (December 7th, 1995), Galileo should become the first spacecraft to orbit around a gas giant planet and the first to drop a probe into a giant planet's dense atmosphere. In the above Hubble Space Telescope image, the predicted probe entry location is indicated by the arrow. If all goes well, the atmospheric probe will relay information about temperature, pressure, and composition for about an hour as it descends through Jupiter's clouds, while the orbiter will spend at least two years exploring the Jovian system. Along with advancing our knowledge of Jupiter and its environs, Galileo data is expected to reveal some of the secrets of the formation and evolution of the Solar System.

APOD: December 7, 1995 - Galileo's Jupiter Probe
Today, at about 5:00 pm EST, this 750 pound probe from NASA's robot spacecraft Galileo will plummet into Jupiter becoming the first probe to fly through the atmosphere of a gas giant planet. Released by the Galileo orbiter in July of this year, it has been coasting toward its rendezvous with the Solar System's largest planet. The probe will smack Jupiter's atmosphere at over 100,000 mph slowing to less than 1,000 mph in a matter of minutes, experiencing a deceleration of about 230 times the Earth's surface gravity. If all goes well, it will then deploy a parachute and descend, using sophisticated instruments to profile Jupiter's dense outer layers of hydrogen and helium gas. Pictured here before launch, the probe descent module (top) is suspended above its deceleration module aeroshell (bottom) prior to being joined. The aeroshell should protect the descent module from the initial shock and heat of entry, which will initially create an intense fireball, over twice as hot as the surface of the Sun.

APOD: December 8, 1995 - Descent To Jupiter
Hours ago, at about 5:00 pm EST (2200 GMT) December 7, Galileo's descent probe slammed into Jupiter's atmosphere. Above is an artist's vision of the probe's planned descent from a dramatic perspective. The protective aeroshell, still glowing from the fiery entry, is seen falling away, the 8 foot parachute has deployed, and the orbiter (upper left) is visible high above the cloud tops listening intently to the probe's data transmissions. As illustrated the probe may have encountered lightning, or at lower levels even water rain. Ultimately, the probe was expected to be crushed and vaporized by the intense heat and pressure deep below the clouds. NASA controllers have received telemetry signals from the orbiter indicating that it has recorded the probe's transmissions and has subsequently successfully fired its rocket engine entering orbit around Jupiter. The first playback of the recorded data to ground stations on Earth is scheduled for December 10-13. Congratulations to the Galileo Team!

APOD: December 9, 1995 - Apollo 14 on the Moon
The jewel-like glare from a brilliant sun reflects off the lunar lander of the Apollo 14 mission to the Moon as it rests on the lunar surface in February 1971. Astronauts Alan Shepard and Edgar Mitchell walked on the Moon's surface while astronaut Stuart Roosa piloted the orbiting command module. Coming only months after the abortive Apollo 13 mission, Apollo 14 was famous for long exploratory moon walks, collecting samples of lunar bedrock from Cone Crater, deploying the Apollo Lunar Surface Experiments Package, and hitting golf balls. The slope rising to the rim of Cone Crater is visible at the left edge of the photo.

APOD: December 10, 1995 - Apollo 14 Deploys ALSEP
Soon after the lunar lander of Apollo 14 set down on the Moon, Astronauts Alan Shepard and Edgar Mitchell deployed the Apollo Lunar Surface Experiments Package (ALSEP). The ALSEP scientific experiments included a seismometer sensitive to slight lunar surface movements, and charged particle detectors which measured the solar wind. The seismometer successfully measured surface tremors interpreted as moonquakes and meteoroids striking the Moon, while the solar wind experiment was sensitive enough to detect the element argon. These and other ALSEP experiments helped classify the internal structure and magnetic field of Earth's Moon.

APOD: December 11, 1995 - NGC 5189: A Strange Planetary Nebula
After a Sun-like star can no longer support fusion in its core, the center condenses into a white dwarf while the outer atmospheric layers are expelled into space and appear as a planetary nebula. This particular planetary nebula has a quite strange and chaotic structure. The inner part of this nebula contains an unusual expanding ring of gas that we see nearly edge-on. The exact mechanism that expels the planetary nebula gas is a current topic of astronomical speculation and research.

APOD: December 12, 1995 - Shapley 1: An Annular Planetary Nebula
This strange structure is what can result when a normal star runs out of nuclear fuel in its core. At that time, the center condenses into a white dwarf while the outer atmospheric layers are expelled into space and appear as a planetary nebula. This particular planetary nebula, designated Shapley 1 after the famous astronomer Harlow Shapley, has a very apparent annular ring like structure. Although some of these nebula appear like planets on the sky (hence their name), they actually surround stars far outside our solar system.

APOD: December 13, 1995 - A Delta Rocket Launches
A Delta rocket is seen being launched in 1988. In use since 1960, Delta rockets have been launched successfully over 200 times. Scientific satellites placed into orbit by a Delta rocket include IUE, COBE, LAGEOS-I, ROSAT, EUVE, GEOTAIL, and WIND. A Delta rocket is scheduled to launch the X-ray Timing Explorer Satellite (XTE) in the very near future. Commercial launches include INMARSAT. Many recent Delta launches have placed Navstar Global Positioning System satellites into orbit. Delta rockets are manufactured for the USAF and NASA by McDonnell Douglas Space Systems Co.

APOD: December 14, 1995 - An Atlas Centaur Rocket Launches
Atlas Centaur rockets have launched over 75 successful unmanned missions. These missions included the Surveyor series - the first vehicles to make soft landings on the Moon, Pioneer 10 and 11 - the first missions to fly by Jupiter and Saturn and the first man-made objects able to leave our Solar System, the Viking missions which landed on Mars, several satellites in the High Energy Astrophysics Observatory (HEAO) series, Pioneer Venus which circled and mapped the surface of Venus, and numerous Intelsat satellites. Of recent scientific interest was the Atlas launched SOHO mission which will continually observe the Sun. Atlas rockets are manufactured by Lockheed Martin Co.

APOD: December 15, 1995 - M64: The Sleeping Beauty Galaxy
The Sleeping Beauty galaxy may appear peaceful at first sight but it is actually tossing and turning. In an unexpected twist, recent observations have shown that the center of this photogenic galaxy is rotating in the opposite direction than the outer regions! Stranger still - there is a middle region where the stars rotate in the opposite direction from the surrounding dust and gas. The fascinating internal motions of M64, also cataloged as NGC 4826, are thought to be the result of a collision between a small galaxy and a large galaxy - where the resultant mix has not yet settled down.

APOD: December 16, 1995 - Hawaii
Aloha! With the graceful arc of the Earth's limb in the background, the entire Hawaiian Island archipelago is visible in this stunning photo taken by the astronauts onboard the shuttle Discovery in October of 1988. Along with popular beaches and tropical resorts, these volcanic islands offer extreme elevations with dark, dry, cloudless skies. Consequently they have also become popular sites for sophisticated ground based telescopes. The peak of Mauna Kea, on the Big Island (lower right), boasts an impressive array of astronomical instruments including the Keck Telescope, the Canada-France-Hawaii Telescope, the NASA IRTF, the JCMT and UKIRT, and the Gemini Telescope Project. The dormant volcanic cone of Haleakala on Maui (just above and to the left of the Big Island) is home to the Air Force Maui Optical Station and the Mees Solar Observatory. Mahalo nui loa!

APOD: December 17, 1995 - The Space Shuttle Docks with Mir
Hundreds of kilometers above the Earth's surface, the United States Space Shuttle Atlantis docks with the Russian Space Station Mir. The photograph was taken by Nikolai Budarin from a Russian Soyuz spacecraft on July 4, 1995. During this mission astronauts answered questions from school students over amateur radio, and performed life science experiments aboard the SpaceLab. The SpaceLab experiments were designed to understand how the Russian Space program combats the effects on the human body of the long-durations in space.

APOD: December 18, 1995 - M51: The Whirlpool Galaxy
The Whirlpool Galaxy is frequently given as an example of a galaxy with classic spiral design. At only 15 million light years distant, M51, also cataloged as NGC 5194, is also one of the brighter and more picturesque galaxies on the sky. The smaller galaxy appearing here above and to the right is also well behind M51, as can be inferred by the dust in M51's spiral arm blocking light from this smaller galaxy. Astronomers speculate that M51's spiral structure is primarily due to it's gravitational interaction with this smaller galaxy.

APOD: December 19, 1995 - Albert Einstein: 1879 - 1955
Albert Einstein is considered by many the greatest astrophysicist. He is pictured here in the Swiss Patent Office where he did much of his great work. Einstein's many visionary scientific contributions include the equivalence of mass and energy (E=mc^2), how the maximum speed limit of light affects measurements of time and space (special relativity), and a more accurate theory of gravity based on simple geometric concepts (general relativity). One reason Einstein was awarded the 1921 Nobel Prize in Physics was to make the prize more prestigious.

APOD: December 20, 1995 - A Galaxy Gravitational Lens
Sometimes it takes a keen eye to see a good mirage. Around the center of the red galaxy image in the above photograph lie four blue "smudges." Each smudge is actually a different image of the same background quasar. The central galaxy happens to fall directly in the light path of the quasar. Consequently, the huge mass of the galaxy is able to pull separate images of the quasar around it - an effect called gravitational lensing. Hence we see a gravitational mirage! Astronomers have hopes of using light differences between these quasar images to not only "weigh" the central galaxy but even provide clues about the expansion rate and composition of the universe.

APOD: December 21, 1995 - Hot Stars in the Trifid Nebula
In the center of the glowing red gas on the Trifid Nebula lies an open cluster of young hot stars. The energetic light from these stars strikes hydrogen atoms in the surrounding nebula causing them to lose their electrons. When an electron finds its way back to a hydrogen proton, it emits light at very specific colors - one of which is the red color of the nebula seen here. The red glow is thus indicative of an emission nebula. The dramatic dark sheets are made of interstellar dust grains, tiny needle shaped pellets which are thought to be created and expelled in the atmospheres of cooler stars.

APOD: December 22, 1995 - Summer at the South Pole
December 22 marks the Winter Solstice - the beginning of winter in the Earth's northern hemisphere, and the first day of summer in the south! This view of Earth's southern hemisphere near the beginning of its summer was created using images from the Galileo spacecraft taken during the December 1990 flyby. Dramatically centered on the South Pole, this mosaic was constructed by piecing together images made over a 24 hour period so that the surface appears to be entirely in sunlight. South America (middle left), Africa (upper right), and Australia (lower right), are visible as dark masses while Antarctica gleams brightly in the center. Swirling clouds marking the major weather systems are also prominent.

APOD: December 23, 1995 - Prometheus, Pandora and Saturn's F Ring
The third and fourth innermost moons of Saturn were unexpectedly discovered to be gravitational "shepards." The inner moon Prometheus and the outer moon Pandora use their gravitational attraction to define Saturn's outermost ring. Were any of the smaller chunks of ice and rock that compose Saturn's F Ring to stray, the ring particle would be gravitationally pulled back into place by one of these passing moons. This complex interaction creates a ring structure with two narrow braids and several unusual knots.

APOD: December 24, 1995 - Uranus' Moon Miranda
NASA's robot spacecraft Voyager 2 passed the planet Uranus and its moons in 1986. While the cloud tops of Uranus proved to be rather featureless, the surface of Miranda, the innermost of Uranus' large moons, showed several interesting features. Voyager 2 passed closer to Miranda than to any Solar System body and hence photographed it with the clearest resolution. Miranda's heavily cratered terrain shows grooves like Jupiter's moon Ganymede and several valleys and cliffs. Miranda is made of a roughly equal mix of ice and rock. Miranda was discovered by Gerard Kuiper in 1948.

APOD: December 25, 1995 - Earth Rise
During the 1968 Christmas season Frank Borman, James Lovell, and William Anders flew the Apollo 8 command module From the Earth to the Moon and back (launched Dec. 21, achieved 10 lunar orbits, landed Dec. 27). The Apollo 8 mission's impressive list of firsts includes the first manned flight using the Saturn V rocket, the first humans to journey to the Earth's Moon, and the first to photograph the Earth from deep space. The famous picture above, showing the Earth rising above the Moon's limb as seen from lunar orbit, was a marvelous gift to the world. This was astronaut James Lovell's third mission. His last flight would be as commander of Apollo 13.

APOD: December 26, 1995 - Accretion Disk Binary System
Our Sun is unusual in that it is alone - most stars occur in multiple or binary systems. In a binary system, the higher mass star will evolve faster and will eventually become a compact object - either a white dwarf star, a neutron star, or black hole. When the lower mass star later evolves into an expansion phase, it may be so close to the compact star that its outer atmosphere actually falls onto the compact star. Such is the case diagrammed above. Here gas from a blue giant star is shown being stripped away into an accretion disk around its compact binary companion. Gas in the accretion disk swirls around, heats up, and eventually falls onto the compact star. Extreme conditions frequently occur on the surface of the compact star as gas falls in, many times causing detectable X-rays, gamma-rays, or even cataclysmic novae explosions. Studying the extreme conditions in these systems tells us about the inner properties of ordinary matter around us.

APOD: December 27, 1995 - Nova Cygni 1992
In 1992 a tremendous explosion occurred in the constellation of Cygnus. Dubbed Nova Cygni 1992, this event most probably occurred in an accretion disk binary system. Astronomers hypothesize that this system's white dwarf had so much gas dumped onto it's surface that conditions became ripe for nuclear fusion. The resulting thermonuclear detonation blasted much of the surrounding gas into an expanding shell. The Hubble Space Telescope photographed this expanding shell in 1994. Nova Cygni 1992 was the brightest nova in recent history - at its brightest it could be seen without a telescope. It was observed in every part of the electromagnetic spectrum.

APOD: December 28, 1995 - NGC 6240: When Galaxies Collide
Sometimes even galaxies can suffer a fatal attraction. Here gravity causes two galaxies to collide in a spectacular display of energetic gas, dust, and light. When galaxies collide it is rare that any stars in the galaxies themselves collide, or that any change will be seen in a human lifetime. Rather the structure of one or both galaxies gets slowly disrupted, while interior gas condenses to new star forming regions. Stellar motions in the center of the NGC 6240 frenetic mix are among the highest in any stellar system. Galaxy mergers may emit energetic radiations across the electromagnetic spectrum. This galactic jumble is, in fact, extremely bright in infrared light.

APOD: December 29, 1995 - NGC 4361: Galaxy Shaped Planetary Nebula
Glowing in the red light emitted by hydrogen atoms, the planetary nebula NGC 4361 is pictured above. The nebula itself is formed by the outer layers of gas shrugged off by the central star visible in the image. The star's nuclear fuel almost exhausted, it is cooling and shrinking - entering the white dwarf phase of its life. The curved tendrils of emission reaching out from the body of the nebula have a shape reminiscent of the arms of of a spiral galaxy.

APOD: December 30, 1995 - LMC X-1: A Black Hole Candidate
The strongest source of X-rays in the Large Magellanic Cloud originates from an unusually energetic binary star system. This strong source, dubbed LMC X-1, is thought to be a normal and compact star orbiting each other. Gas stripped of the normal star falls onto the compact star, heats up, and emits X-rays. The X-rays shining from the system knock electrons off atoms for light years around, causing some atoms to glow noticeably in X-rays when the electrons re-combine. Motion in the binary system indicates the compact star is probably a black hole, since its high mass - roughly five times that of our Sun - should be enough to cause even a neutron star to implode.

APOD: December 31, 1995 - The X-ray Sources of M31
Just like our own Milky Way Galaxy, the nearest major galaxy M31 has many star systems spewing high energy radiation. High energy X-radiation is visible to certain satellites in Earth orbit such as ROSAT - which took the above picture. The X-ray sources in M31 occur in globular clusters, the spiral arms, and near the galaxy's center. Probably most of these sources are accretion disk binary star systems. M31 has more X-ray sources near its center than our Galaxy, and the reason for this is currently unknown.


Hubble Provides A Moving Look At Neptune's Stormy Disposition

MADISON - Using powerful ground- and space-based telescopes, scientists have obtained a moving look at some of the wildest, weirdest weather in the solar system.

Combining simultaneous observations of Neptune made with the Hubble Space Telescope and NASA's Infrared Telescope Facility on Mauna Kea, Hawaii, a team of scientists led by Lawrence A. Sromovsky of the University of Wisconsin-Madison has captured the most insightful images to date of a planet whose blustery weather - monster storms and equatorial winds of 900 miles per hour - bewilders scientists.

Blending a series of Hubble images, Sromovsky's team constructed a time-lapse rotation movie of Neptune, permitting scientists to watch the ebb and flow of the distant planet's weather. And while the observations, presented here at a meeting of the American Astronomical Society's Division of Planetary Science, are helping scientists tease out clues to the planet's stormy weather, they also are deepening some of Neptune's mysteries, said Sromovsky.

The weather on Neptune, the eighth planet from the sun, is an enigma to begin with. The mechanism that drives its near-supersonic winds and giant storms has yet to be discerned.

On Earth, weather is driven by energy from the sun as it heats the atmosphere and oceans. On Neptune, the sun is 900 times dimmer and scientists have yet to understand how Neptune's weather-generating machinery can be so efficient.

"It's an efficient weather machine compared to Earth," said Sromovsky. "It seems to run on almost no energy."

In an effort to dissect the distant planet's atmosphere and monitor its bizarre weather, Sromovsky and his colleagues obtained a series of measurements and images over the span of three of Neptune's rotations.

>From those observations, Sromovsky said it is possible to measure Neptune's circulation and view a "strange menagerie of variable, discrete cloud features and zonal bands" of weather. Moreover, the new observations enabled Sromovsky's team to probe some of the deeper features of the atmosphere and to map Neptune's cloud tops.

"We can show some clouds are higher than others, that altitudes vary," he said. Knowing something about the topography of Neptune's clouds, provides a direct way to measure Neptune's powerful winds.

A looming mystery, he said, is the fate of huge dark spots, possibly giant storms. When the planetary probe Voyager visited Neptune in 1989, it detected the Great Dark Spot, a pulsating feature nearly the size of the Earth itself. Two years ago, Hubble observations showed the spot had disappeared, and that another, smaller spot had emerged. But instead of growing to a large-scale storm like the Great Dark Spot, the new spot appears to be trapped at a fixed latitude and may be declining in intensity, said Sromovsky, a senior scientist at UW-Madison's Space Science and Engineering Center.

"They behave like storms, and the Great Dark Spot was an exaggerated feature we haven't seen on any other planet. They seem to come and go, and rather than an exciting development of these dark spots, they dissipate."

Another strange aspect of the distant planet's weather are distinct bands of weather that run parallel to the Neptunian equator. The weather bands encircle the planet and, in some respects, may be similar to the equatorial region of the Earth where tropical heat provides abundant energy to make clouds.

"We can see regions of latitude where Neptune consistently generates bright clouds," said Sromovsky. The regions are both above and below the planet's equator, but he added that it was uncertain what their explanation is in terms of atmospheric circulation.

Sromovsky said that compared to the look provided by the Voyager spacecraft, Neptune is a different place: "The character of Neptune is different from what it was at the time of Voyager. The planet seems stable, yet different."

Sromovsky's Hubble observations were made with Wide Field Planetary Camera 2 and the Near Infrared Camera and Multi-Object Spectrometer. The different instruments allowed observations to be made in a variety of wavelengths, each providing a different set of information about Neptune's clouds, their structures and how they circulate.

Other members of Sromovsky's team include Pat Fry and Sanjay Limaye of UW-Madison's Space Science and Engineering Center, Kevin Baines of NASA's Jet Propulsion Laboratory, and Timothy Dowling of the University of Louisville.

Editor's note: Images to accompany this story can be found on the World Wide Web at http://news1.news.wisc.edu/photos/neptune.html The images include two comparative sets of stills taken by the Hubble Space Telescope in 1996 and in 1998. Also available is an 18 MB QuickTime movie that shows a full rotation of the planet. The movie can be obtained by contacting Nick Weaver at (608) 263-9141 or [email protected] Video tape of the movie can be obtained from Terry Devitt at (608) 262-8282 or [email protected]

Fuente de la historia:

Materiales proporcionados por University Of Wisconsin, Madison. Nota: El contenido puede editarse por estilo y longitud.


Why do these Hubble images of Neptune look like Cheela? - Astronomía

Hello. This question is mostly about the Hubble Space Telescope. Well you know if you look in an astronomy book you'll see all kinds of pictures and planets and galaxies, the pictures of the galaxies are crystal clear and very detailed. How come whenever you see a picture of Pluto and Charon you can never see any details and it just looks like a big blob of nothing?

Whats going on here? All of those giant galaxies are a lot farther away than one of our planets inside our little Milky Way. I hope you can answer my question.

The problem that you address below is a matter of the relative size scales of the features the Hubble Space Telescope (HST) images when it looks at galaxies and planets, respectively. For example, take a look at these two HST images: The Antennae Galaxies | Plutón

The first is a picture of a merging galaxy system called the Antennae, and the second is a picture of Pluto. In the first, the bright spots in the Antennae seem very sharp, whereas the picture of Pluto shows a blobby, fuzzy mess. Is the resolution of the HST poorer when it looks at planets, then? The answer is no you just have to keep in mind the size of the objects that the HST is imaging in each case.

Let's say HST is able to resolve small clusters of stars in nearby galaxies (that's what the blue dots in the Antennae picture are). These star clusters are about 5 parsecs in size, or about 1.5×10 14 (1.5 times ten to the fourteen) kilometers (km) across. Pluto, on the other hand, is only 2400 km across. So, the open clusters are 60 billion times bigger than Pluto! (And each cluster is just a small part of a galaxy!) Compare this to the relative distances of the Antennae and of Pluto: Pluto is about 6×10 9 km away, whereas the Antennae are about 6×10 20 km away. So, the Antennae are about 100 billion times farther away than Pluto is from us.

Now, compare the numbers that we got above: the Antennae are a hundred billion times farther away than Pluto, but the objects that we image in the Antennae are sixty billion times bigger than Pluto. The conclusion: it is about as easy for HST to image open clusters of distant galaxies as it is for it to image Pluto as a blob, because Pluto is so much smaller than an open star cluster in real life. And, imaging the entire galaxy is much easier than imaging just a small part of the galaxy.

The best way to get detailed information about a planet's surface, then, is not to use HST, but to send spacecraft to the planet for a closer look.

For more discussion of this concept, please see this page from Emily Lakdawalla of the Planetary Society.

This page was last updated on February 10, 2016.

Sobre el Autor

Kristine Spekkens

Kristine estudia la dinámica de las galaxias y lo que nos pueden enseñar sobre la materia oscura del universo. Obtuvo su doctorado en Cornell en agosto de 2005, fue becaria postdoctoral Jansky en la Universidad de Rutgers de 2005 a 2008 y ahora es miembro de la facultad en el Royal Military College of Canada y en la Queen's University.