211service.com
Wartość Hubble'a
Pierwszy obraz świetlny z teleskopu Hubble'a został niemal powszechnie okrzyknięty początkiem nowej ery w astronomii i kosmologii. Jednak po bliższej analizie zespół ekspertów odkrył, że fotografia, która ukazywała gromadę gwiazd odległą o ponad 1300 lat świetlnych, była słabo zogniskowana, była raczej rozmazaną aureolą światła niż ciasnym obrazem, którego się spodziewali. Rezultatem była katastrofa pierwszego rzędu w dziedzinie public relations: niegdyś ulubieniec dziennikarzy naukowych, teleskop Hubble'a uosabiał wszystko, co było nie tak z wielkimi projektami naukowymi rządu federalnego. Krytycy zarzucali, że te niezwykle kosztowne przedsięwzięcia nie tylko były dostępne głównie dla wąskich społeczności naukowych, ale stanowiły złą inwestycję: technologia była tak złożona, że awarie, czasem katastrofalne, były statystycznie nieuniknione. Ogólne wrażenie było takie, że być może nadszedł czas, aby wrócić do projektów zaprojektowanych dla małych laboratoriów.
Ale w Hubble Vision dziennikarka naukowa Carolyn C. Peterson i astronom John C. Brandt potwierdzają, że inwestycja w teleskop Hubble'a była rzeczywiście uzasadniona. To prawda, teleskop jest zniechęcająco skomplikowaną maszyną. Autorzy przyznają, że praktycznie każdy większy system działa z jakąś wadą, która ogranicza jego wydajność lub, w kilku przypadkach, uniemożliwia działanie urządzeń wartych wiele milionów dolarów. Obraz gromady gwiazd, który wywołał taką pochwałę, a później aprobatę, wynikał z jego niedoskonałości spowodowanych normalnym zużyciem: maleńka plamka farby, która oderwała nasadkę urządzenia testującego, spowodowała przeciek światła, a zatem kluczowe lustro zostało zeszlifowane za pomocą błąd około mikrona lub milionowej części metra. Trzepoczący panel słoneczny, który poruszał teleskopem, rozmazywał jeszcze inne obrazy. Co więcej, nadal pojawiają się problemy z oprogramowaniem, takie jak te, które wpłynęły na czujniki precyzyjnego naprowadzania, które czasami skupiały teleskop na niewłaściwym celu. Jednak ze względu na wyjątkowe możliwości wielu instrumentów teleskopu, jak podkreślają autorzy, jesteśmy świadkami postępu w praktycznie każdym aspekcie astronomii, astrofizyki i kosmologii.
Ta historia była częścią naszego wydania z kwietnia 1997 r.
- Zobacz resztę numeru
- Subskrybuj
Ponieważ Hubble działa w kosmosie, gdzie filtrowanie atmosfery ziemskiej nie stanowi problemu, jego spektrograf Goddard o wysokiej rozdzielczości (GHRS) może wyzerować emisje promieniowania ultrafioletowego z niespotykaną dotąd szczegółowością. A dzięki spektroskopii – technice, która rozkłada te emisje na ich składowe długości fal – naukowcy mogą zacząć rozumieć cykle życia ciał niebieskich. Powodem jest to, że różne długości fal są powiązane z określonymi pierwiastkami chemicznymi, o których wiemy, że zachowują się w przewidywalny sposób. Beta Pictoris, gwiazda otoczona pierwiastkami, które wydają się łączyć w planety, jest jednym z setek badanych obiektów. Obserwacje różnych pierwiastków wpadających do jej jądra, a także tych tworzących wokół niego orbity, po raz pierwszy umożliwiły astrofizykom zarejestrowanie etapów rozwoju układu gwiezdnego. GHRS może nawet określić skład chemiczny konkretnych regionów w obrębie Beta Pictoris.
Teleskop mógłby również zakwestionować kluczowe pojęcie swojego imiennika, Edwina Hubble'a, ponieważ astronomowie próbują dokładniej zdefiniować stałą Hubble'a, czyli tempo, w jakim galaktyki oddalają się od siebie. Ze względu na swój punkt obserwacyjny w przestrzeni, gdzie znowu nie ma atmosfery, która komplikowałaby sprawy, teleskop Hubble'a może znacznie udoskonalić techniki pomiaru odległości galaktycznych, a jeśli udoskonalenia okażą się znaczące, oznaczałoby to, że galaktyki oddalają się od jedni drugich szybciej lub wolniej, niż myślał Hubble. A to z kolei może oznaczać zmianę w naszym wyobrażeniu o wieku wszechświata: szybsze tempo sugeruje młodszy wszechświat, wolniejsze starsze.
Być może najbardziej uderzającymi odkryciami są te, które nie do końca pasują do znanej nauki. Peterson i Brandt badają długą listę takich zjawisk, w tym chemicznie osobliwą gwiazdę Chi Lupi, która wykazuje niezwykłe stężenia 100 000 razy wyższe niż normalne rtęci, złota i platyny. Niektórzy naukowcy uważają, że niewielkie różnice w promieniowaniu pochodzącym z jądra gwiazdy mogą tworzyć ciśnienia, które koncentrują te niezwykłe pierwiastki na powierzchni gwiazdy. Inna hipoteza wiąże się z obserwacją, że Chi Lupi jest częścią układu podwójnego, czyli dwóch gwiazd, które krążą wokół siebie: teoretycznie oddziaływania grawitacyjne Chi Lupi z jego towarzyszem mogą wywierać siły, które sprowadzają pierwiastki do siebie. pytanie na pierwszy plan.
Albo weźmy Supernową 1987a, która, jak wykazał teleskop Hubble'a, rozwinęła serię tajemniczych zewnętrznych pierścieni wiele lat po eksplozji odpowiedzialnej za jej rozprzestrzenienie się w kosmosie. Nikt nie wie dlaczego, a jeśli tego rozwoju nie da się ostatecznie wyjaśnić, może to wskazywać, że konwencjonalne teorie, za pomocą których szuka się wyjaśnień, są po prostu niewystarczające. Rezultatem mogą być fundamentalne zmiany w naszym postrzeganiu wszechświata.
Astronomia i wartości społeczne
To ekscytujące i stanowi bardzo przekonujący argument na korzyść teleskopu Hubble'a. Ale argument autorów byłby silniejszy, gdyby nie polegali oni tak bardzo na swoim opisie odkryć teleskopu. Po pierwsze, zrobiliby dobrze, gdyby poświęcili więcej uwagi jakości ilustracji fotograficznych w książce. Chociaż dostarczają one kilka frapujących obrazów, takich jak ujęcie tajemniczych pierścieni emanujących z Supernowej 1987a, wiele z najlepszych zdjęć przypisuje się Voyagerowi lub teleskopom naziemnym.
Ponadto, jakiekolwiek szerokie przekrojowe spojrzenie na badania prowadzone w czasie wybuchowego postępu z pewnością pominie pewne rzeczy, a tak się składa, że Hubble Vision pomija jeden z najciekawszych wkładów teleskopu: dowód na to, że liczba galaktyk w Wszechświat może być 10 razy większy niż wcześniej myśleliśmy. Analizując wyraźniejsze zdjęcia z Hubble'a tego, co z ziemi wydaje się być pustą przestrzenią, astronomowie mogą faktycznie dostrzec dodatkowe galaktyki, które są zarówno daleko, jak i we wczesnych stadiach formowania.
Co ważniejsze, książka nie poświęca należytej uwagi cechom, które wskazują na większą wartość społeczną teleskopu. Na przykład Hubble oferuje niezwykłą drogę do publicznego udziału. Potencjalni obserwatorzy, niezależnie od tego, czy są profesjonalistami, czy nie, mogą ubiegać się o przydział czasu w ramach otwartego procesu recenzowania. Jim Secosky, nauczyciel biologii w liceum zaabsorbowany niewyjaśnionym rozjaśnieniem księżyca Jowisza Io, mógł użyć teleskopu do zbadania hipotezy, że przyczyną było parowanie szronu dwutlenku siarki. Udostępniając takie możliwości, teleskop Hubble'a zwiększa udział zarówno studentów, jak i amatorów w naukach rzeczywistych.
Ale nawet jeśli jego argumenty za teleskopem mogą być silniejsze, Hubble Vision przyniesie poczucie zdumienia szerokiemu gronu entuzjastów nauki. Autorzy nie tylko oferują bogate menu najnowocześniejszych odkryć, ale wyjaśniają naukowe kwestie, które kryją się za odkryciami, tak aby osoby świeckie mogły je zrozumieć. I wykonując tę podstawową usługę, książka może wreszcie przyczynić się do nadania większego znaczenia debacie o wielkiej nauce. Rodzaje postępów, jakie umożliwił Hubble, wynikają z dobrze zdefiniowanego programu badawczego, który jednak stale się rozwija w miarę napływania większej ilości informacji. Faktem jest jednak, że nie wszystkie duże projekty naukowe mają tak elastyczny program. Doskonałym przykładem jest nadprzewodzący superzderzacz, którego misja była ściśle ograniczona do rozbijania atomów w poszukiwaniu egzotycznych cząstek. Zastanawiając się nad takimi sprawami, czytelnik wkrótce zaczyna się zastanawiać, czy moglibyśmy znaleźć sposób na ustalenie jaśniejszego kryterium sukcesu dla dużych projektów naukowych – a kiedy to się stanie, przywrócono temu tematowi odrobinę subtelności. Ludzie przynajmniej nie myślą już wyłącznie w kategoriach dolarów i centów.