Věda se nikdy předtím nemohla pochlubit tak barevnými obrazy astronomických objektů. Na Hubblových fotografiích nás fascinuje působivá krása galaxií a mlhovin. Jsme ohromeni obrazy neuvěřitelných planet objevených Keplerem. Pokud se někdy našim potomkům podaří přiblížit se k těmto úžasným objektům, uvidí na vlastní oči to, co vidíme na fotografiích NASA?
Vidím - nevidím
Uplynulo několik desetiletí a naše vnímání vesmíru se dramaticky změnilo. A v neposlední řadě (pokud ne primárně) díky Hubbleovu dalekohledu. Právě jeho „očima“pozorujeme vesmír v posledních letech. Prostor na obrázcích pořízených dalekohledem vypadá opravdu úžasně. Skutečně ale objekty zobrazené na obrázcích vypadají takto? Každý ví, že NASA je s Photoshopem dobří přátelé. A další vesmírné agentury dělají totéž. Je možné se obejít bez zpracování obrazu? Stojí to za to?
Na rozdíl od Galileo Galilei a dalších astronomů, včetně těch moderních, ale zkoumající nebeská tělesa na vlastní oči pomocí optických dalekohledů, moderní astronomie praktikuje jiný přístup. Hvězdy, galaxie, mlhoviny jsou zdroje širokospektrálního záření. Od gama záření po rádiové vlny. Světlo je viditelné záření vnímané lidským okem, jen malá oblast na stupnici elektromagnetických vln. Proto je na oběžné dráze mnoho dalekohledů. Každý z nich přijímá informace o objektu v jeho spektru elektromagnetických vln. A samotný Hubble je schopen registrovat záření nejen ve viditelném, ale také v ultrafialovém a infračerveném rozsahu neviditelném pro lidské oči.
Data získaná z různých dalekohledů umožňují lépe pochopit, co představuje astronomický objekt. Vezměme si například Krabí mlhovinu v souhvězdí Býka, které je od nás vzdálené téměř 6500 světelných let. Níže je uvedeno, jak to vypadá s využitím dat z různých dalekohledů. Možná existují zástupci inteligentního života v jiných světech. A může se velmi dobře stát, že oči mimozemšťanů jsou uspořádány jinak než lidské. Viditelný rozsah elektromagnetického záření pro ně může být další částí elektromagnetického spektra. Je známo, že mnoho druhů zvířat může vidět záření nepřístupné lidskému oku. Například včely vidí světlo v ultrafialovém rozsahu. Možná, že pro mimozemšťany nebude obvyklý pohled na Krabí mlhovinu úplně vpravo v horní řadě, jako pro nás, ale například druhý nalevo.
Krabí mlhovina
Propagační video:
Foto: wikipedia.org
Pomocí dat z jednoho dalekohledu můžete také pořizovat různé fotografické ilustrace. Pillars of Creation je možná jedna z nejslavnějších fotografií HST. Jsou to zbytky centrální části plynné a prachové mlhoviny Eagle v souhvězdí Had a jsou od nás vzdáleny přibližně 7 000 světelných let.
„Pillars of Creation“ve známém viditelném a blízkém infračerveném světle
Foto: NASA
Vzhledem k „pilířům stvoření“je důležité nezapomenout, že nyní se již tato část vesmíru změnila. Někteří vědci jsou přesvědčeni, že „pilíře“se zhroutily před 6000 lety. Světlo bude poskytovat informace o tom, jak se to stalo, až po 1000 letech.
Nevidíme většinu vln vycházejících z hvězd. Pravda však je, že ilustrátoři NASA často překládají data, která jsou pro nás neviditelná, do viditelných. Vedoucí zobrazovací skupiny Institutu kosmického dalekohledu (STScI) Zolt Levey říká: „Dalekohled dokáže zaregistrovat část světla, které ukazujeme na fotografiích, ale nevidíme. Proč to nepřeložit do fotografie, kterou můžeme vidět? “Část toho, co vidíme ve fotografických ilustracích NASA, je tedy získána registrací infračerveného a ultrafialového záření. Ano, na jedné straně, kdybychom byli vedle objektů zobrazených na obrázcích, viděli bychom na vlastní oči jiný obrázek. Ale na druhou stranu nám použití neviditelného spektra v obrazech umožňuje získat jejich nejpřesnější reprezentaci. To nemění tvar objektů.
Vesmírné snímky jsou účinným prostředkem k popularizaci práce vědců, ale vesmírné observatoře nejsou spouštěny mimo planetu pro velkolepé fotografie. Jejich cílem je získat informace o fyzikálních parametrech astronomických objektů.
NASA a Photoshop
Fotoaparáty z Hubbla neberou barevné obrázky, jako jsou fotoaparáty a telefony, na které jsme zvyklí, ale černobílé. A jak již bylo zmíněno, registrují nejen viditelné spektrum, ale také spektrum, které je pro naše oko nepřístupné - infračervené a ultrafialové záření. Pro vytvoření černobílého obrazu v barvě jsou použity světelné filtry. Tak se získá několik obrázků v různých barvách. Spojte je a získejte ty fascinující obrázky, které NASA doprovází tiskové zprávy.
Galaxy NGC 1512. Snímky v různých spektrech a ve složeném obrazu
Foto: NASA
Astronom NASA a specialista Adobe Photoshop Robert Hurt zpracovává snímky Hubbleu. Hurt srovnává svou práci s tím, co dělají designéři lesklých časopisů. Úpravy fotografií se provádějí výhradně z estetických důvodů a také proto, aby omylem nezaváděly diváka. Originální obrázky je třeba upravit. Artefakty vytvořené kamerami dalekohledu mohou navenek připomínat objekty reálného vesmíru. To vše je odstraněno z konečného obrázku. "Nechceme, aby si lidé mysleli, že tam letí něco zvláštního, což ve skutečnosti není," říká Robert Hurt. Pokud jste slyšeli hovory, že NASA mazá obrazy UFO ze svých snímků, bylo to z tohoto důvodu.
Spirální galaxie NGC 3982 v souhvězdí Velké medvědice v originálním černobílém a barevném obrazu
Foto: NASA
Nakreslené planety
S planetami poblíž vzdálených světů je vše mnohem komplikovanější. Až na vzácné výjimky je ještě nevidíme žádným dalekohledem. Takovou výjimkou je například exoplaneta 2M1207 b obíhající kolem hnědého trpaslíka 2M1207 v souhvězdí Kentaura. Nachází se ve vzdálenosti asi 170 sv. let od nás. Ale snímek pořízený optickým dalekohledem nám poskytuje málo informací o planetě.
Planeta 2M1207b. Snímek pořízený dalekohledem VLT v Chile
Foto: wikipedia.org
Planeta 2M1207b. Kresba umělce
Foto: wikipedia.org
Ale objev exoplanet pozemními dalekohledy je zpravidla raritou. Hlavním lovcem exoplanet je oběžný dalekohled Kepler. Rozsah jeho vlnových délek je 430–890 nm. To znamená, že zachycuje téměř celé viditelné spektrum a část infračerveného záření. Kepler ale také není schopen vidět planety poblíž hvězd. Jsou příliš malé a daleko od nás. Ani se „nepokouší“uvažovat o planetách, má jiný způsob práce.
Aby našli planetu, astronomové zaregistrují kolísání jasu a trajektorie hvězd. Dochází-li k pravidelnému poklesu jasu hvězdy, je vysoká pravděpodobnost, že existuje planeta. Krouží kolem své hvězdy a pravidelně prochází mezi hvězdou a námi a zakrývá část disku její hvězdy. To se podobá tranzitu Merkuru a Venuše podél disku Slunce. Pozorujeme je pouze v jiných hvězdných systémech. Planeta jednoduše „vezme“část světelného toku vycházejícího z hvězdy. Tato metoda se nazývá „tranzitní metoda“. Jiná metoda umožňuje detekovat hvězdu registrací změn její polohy. Hvězda a její planeta se točí kolem společného těžiště, což znamená, že exoplaneta houpá svou hvězdou. Ve vztahu k nám se taková hvězda vzdaluje a přibližuje se k Zemi. Měření Dopplerova posunu hvězdného spektra pomáhá tyto fluktuace detekovat. Ať už jsou tyto hodnoty jakékoli, jsou moderními přístroji zaznamenávány s dostatečnou přesností. Vědci si uvědomují velikost a hustotu planety, období revoluce kolem její hvězdy a její vzdálenost od ní. V exoplanetárních systémech umístěných blízko nás se někdy vědcům podaří určit barvu povrchu planety. Při pozorování světla hvězdy odraženého od povrchu planety HD 189733b tedy astronomové určili její skutečnou barvu - v tomto případě intenzivní modrou. Tato data jsou poté předána umělcům, kteří sami přijdou se zbývajícími podrobnostmi.období revoluce kolem její hvězdy a jak daleko je od ní. V exoplanetárních systémech umístěných blízko nás se někdy vědcům podaří určit barvu povrchu planety. Při pozorování světla hvězdy odraženého od povrchu planety HD 189733b tedy astronomové určili její skutečnou barvu - v tomto případě intenzivní modrou. Tato data jsou poté předána umělcům, kteří sami přijdou se zbývajícími podrobnostmi.období revoluce kolem její hvězdy a jak daleko je od ní. Někdy v exoplanetárních systémech umístěných blízko nás se vědcům podaří určit barvu povrchu planety. Při pozorování světla hvězdy odraženého od povrchu planety HD 189733b tedy astronomové určili její skutečnou barvu - v tomto případě intenzivní modrou. Tato data jsou poté předána umělcům, kteří sami přijdou se zbývajícími podrobnostmi.
Planet HD 189733 A b, jak jej vidí umělec
Foto: wikipedia.org
Pokud se planeta nachází v obyvatelné zóně, je na ní možná vegetace. A barva vegetačního krytu exoplanety nemusí být stejná jako na Zemi - zelená. Kepler-186 je červený trpaslík v souhvězdí Labutě ve vzdálenosti 492 sv. let od naší planety - vyzařuje světlo hlavně v červené oblasti. Podle vědců bude mít vegetace na planetě obíhající kolem hvězdy s největší pravděpodobností jeden z odstínů oranžové. Je pravda, že umělci se stále usadili na měděném odstínu jeho povrchu, protože se neodvážili ilustrovat takový odvážný předpoklad.
Planet Kepler-186 f z pohledu umělce
Foto: wikipedia.org
Umělci NASA se řídí svými představami a vědeckými daty, aby co nejpřesněji popsali možný vzdálený svět. Někdy však kvůli zábavě zanedbávají realismus. Pokud na obrázku vidíte jasně osvětlený povrch planety a její hvězda je zároveň za planetou, je to důvod k zamyšlení. Odkud světlo pochází? Ve skutečnosti by vesmírný cestovatel viděl osvětlený jen úzký srp na okraji disku planety. Jak například vidíme ze Země úzký půlměsíc mladého Měsíce po novoluní.
Sergej Sobol