Teadus astronoomia puudutab ennast universumis olevate objektide ja sündmustega. See ulatub tähed ja planeedid kuni galaktikad, tume aineja tume energia. Astronoomia ajalugu on täidetud avastuste ja uurimiste juttudega, alustades kõige varasematest inimestest, kes vaatasid taeva poole ja jätkavad läbi sajandite kuni tänapäevani. Tänapäeva astronoomid kasutavad keerukate ja keerukate masinate ja tarkvara kasutamist, et õppida kõigest planeetide ja tähtede moodustumine galaktikate kokkupõrgetel ning esimeste tähtede ja tähtede moodustumine; planeedid. Vaatame vaid mõnda neist paljudest objektidest ja sündmustest, mida nad uurivad.
Ülekaalukalt on põnevaimad astronoomia avastused planeedid teiste tähtede ümber. Neid nimetatakse eksoplaneedid, ja need näivad moodustavat kolme "maitset": maapealsed (kivised), gaasihiiglased ja gaasi "kääbused". Kuidas astronoomid seda teavad? Kepleri missioon leida planeete teiste tähtede ümber on avastanud tuhandeid planeedikandidaate meie galaktika lähedal asuvas osas. Kui nad on leitud, jätkavad vaatlejad nende kandidaatide uurimist, kasutades muid kosmose- või maapealseid teleskoope ja spetsiaalseid instrumente, mida nimetatakse spektroskoopideks.
Kepler leiab eksoplaneete, otsides tähte, mis hävib, kui planeet meie ees meie vaatepunktist möödub. See näitab meile planeedi suurust selle põhjal, kui suurt tähevalgust see blokeerib. Planeedi koostise määramiseks peame teadma selle massi, nii et selle tihedust saab arvutada. Kivine planeet on palju tihedam kui gaasihiiglane. Kahjuks, mida väiksem on planeet, seda raskem on selle massi mõõta, eriti hämarate ja kaugete tähtede puhul, mida Kepler uuris.
Astronoomid on eksoplaneedi kandidaatidega tähtedes mõõtnud vesinikust ja heeliumist raskemate elementide kogust, mida astronoomid nimetavad ühiselt metallideks. Kuna täht ja selle planeedid moodustavad samast materjalist ketta, peegeldab tähe metallilisus protoplanetaarse ketta koostist. Kõiki neid tegureid arvesse võttes on astronoomid välja mõelnud kolm planeedi "põhitüüpi".
Kaks tähte, mis tiirlevad tähe Kepler-56 ümber, on määratud tähe hukatusele. Astronoomid, kes uurisid Keplerit 56b ja Keplerit 56c, avastasid, et umbes 130–156 miljoni aasta pärast neelab need tähed nende tähe alla. Miks see juhtub? Kepler-56 on muutumas a punane hiiglaslik täht. Vananedes on see Päikese suuruseni umbes neli korda suurenenud. See vanadusega laienemine jätkub ja lõpuks neelab täht kahte planeeti. Kolmas planeet, mis seda tähte tiirleb, jääb ellu. Kaks ülejäänud osa soojenevad, tähe gravitatsiooniline tõmbe venib ja nende atmosfäär keeb ära. Kui arvate, et see kõlab võõraks, pidage meeles: meie enda sisemised maailmad Päikesesüsteem ootab sama saatus mõne miljardi aasta pärast. Kepler-56 süsteem näitab meile meie enda planeedi saatust kauges tulevikus!
Kauges kauges universumis jälgivad astronoomid neljana galaktikate klastrid põrkuvad omavahel. Lisaks tähtede segamisele vabastab tegevus ka tohutul hulgal röntgeni- ja raadiokiirgust. Maa tiirleb Hubble'i kosmoseteleskoop (HST) ja Chandra observatooriumkoos Väga suur massiiv (VLA) on New Mexico osariigis uurinud seda kosmilise kokkupõrke stseeni, et aidata astronoomidel mõista mehaanikat sellele, mis juhtub, kui galaktikaparved üksteise sisse põrkavad.
HST pilt moodustab selle liitpildi tausta. Röntgenkiirguse tuvastatud abil Chandra on sinises ja VLA poolt nähtav raadiokiirgus on punane. Röntgen jälgib kuuma ja õhukese gaasi olemasolu, mis tungib läbi galaktikaparve sisaldava piirkonna. Suur, veidra kujuga punane joon keskel on tõenäoliselt piirkond, kus põrutused on põhjustatud kokkupõrked on kiirenevad osakesed, mis seejärel interakteeruvad magnetväljadega ja eraldavad raadio lained. Sirge, piklik raadiosaatja kiirgav objekt on esiplaanil olev galaktika, mille keskel asuv must auk kiirendab osakeste joa kahes suunas. Vasakpoolses osas olev punane objekt on raadiogalaktika, mis tõenäoliselt langeb klastrisse.
Seal on galaktika, mitte liiga kaugel Linnuteest (30 miljonit valgusaastat, otse kosmilises kauguses), nimega M51. Võib-olla olete seda kuulnud Whirlpooliks. See on spiraal, sarnane meie enda galaktikaga. Linnuteest erineb see selle poolest, et põrkub kokku väiksema kaaslasega. Ühinemise tegevus käivitab tähtede moodustumise lained.
Püüdes rohkem mõista selle tähte moodustavate piirkondade, mustade aukude ja muude põnevate kohtade kohta, kasutasid astronoomid Chandra röntgenikiirguse vaatluskeskus M51-st pärit röntgenkiirguse kogumiseks. See pilt näitab, mida nad nägid. See on kompositsioon nähtava valguse kujutisest, mis on kaetud röntgenkiirte andmetega (lilla). Enamik röntgenikiirgusallikaid, mis Chandra saag on röntgenbinaarsed failid (XRB). Need on objektide paarid, kus kompaktne täht, näiteks neutronitäht või, harvem, must auk, hõivab orbiidil liikuvast kaastähest pärit materjali. Materjali kiirendab kompaktse tähe intensiivne gravitatsiooniväli ja kuumutatakse miljonite kraadideni. See loob ereda röntgenikiirguse. Chandra vaatluste põhjal selgub, et vähemalt kümme M51 XRB-plaatidest on piisavalt eredad, et sisaldada mustaid auke. Neist kaheksas süsteemis hõivavad mustad augud tõenäoliselt materjali kaastähtedest, mis on Päikesest palju massiivsemad.
Kõige massiivsem vastloodud kokkupõrgetele reageerivaks moodustatud tähest elab kiiresti (vaid mõni miljon aastat), sureb noorelt ja variseb kokku, moodustades neutrontähed või mustad augud. Enamik M51 mustaid auke sisaldavaid XRB-sid asub nende piirkondade lähedal, kus moodustuvad tähed, näidates nende seost saatusliku galaktilise kokkupõrkega.
Igal pool, kuhu astronoomid universumis vaatavad, nad seda leiavad galaktikad niipalju kui nad näevad. See on uusim ja värvikaim pilk kauges universumis, mille on teinud Hubble'i kosmoseteleskoop.
Selle uhke pildi kõige olulisem tulemus, mis koosneb kompositsioonidest, mis on tehtud aastatel 2003 ja 2012 koos täiustatud kaamera uuringute jaoks ja laineväljaskaamera 3 on see, et see pakub puuduvat linki tähes moodustumine.
Astronoomid on varem uurinud Hubble'i ultra sügavat välja (HUDF), mis katab lõunapoolkera tähtkuju Fornaxi väikese ruumi osa, nähtava ja infrapunavalguse käes. Ultraviolettvalguse uuring koos kõigi teiste saadaolevate lainepikkustega annab pildi taeva sellest osast, mis sisaldab umbes 10 000 galaktikat. Kujutise vanimad galaktikad näevad välja nagu need paarsada miljonit aastat pärast Suurt Pauku (sündmus, mis alustas ruumi ja aja laienemist meie universumis).
Ultraviolettvalgus on nii kaugele tagasi vaadates oluline, kuna see pärineb kuumimatest, suurematest ja noorimatest tähtedest. Nendel lainepikkustel jälgides saavad uurijad otsese ülevaate sellest, millised galaktikad moodustavad tähti ja kus need galaktikad moodustavad. See võimaldab neil ka väikeste kuumade noorte tähtede kogudest aru saada, kuidas galaktikad aja jooksul kasvasid.