Harminc éve működik – továbbra is kiválóan – a Hubble-űrtávcső

Az űrben működő eszközök fedélzetéről végzett csillagászati megfigyelések csak parányi részét képezik az űrkutatásnak, illetve a tágabban értelmezett űrtevékenységnek. Űrcsillagászati célú észlelőberendezés rengeteg van, és ezeknek csupán egyike a Hubble-űrtávcső, ám népszerűsége okán méltán vált napjaink csillagászatának szimbólumává. A Hubble-űrtávcső most azért került a média érdeklődésének homlokterébe, mert kereken 30 éve működik. Az alábbi méltatás érzékeltetni igyekszik, hogy mennyire alapvető a leghosszabb ideje működő űrteleszkóp szerepe a kozmosz kutatásában a Naprendszer alapos megismerésétől kezdve a legtávolabbi galaxisok feltárásáig.

Majdnem kudarcból teljes siker

A Hubble-űrtávcső (Hubble Space Telescope, röviden HST – a továbbiakban mi is ez utóbbi néven hivatkozunk rá) története az űrkorszak hőskorában kezdődött: 1965-ben az Amerikai Egyesült Államokban egy bizottságot hoztak létre, amelynek feladata az űrbe telepítendő csillagászati távcsövek szükségességének, illetve létrehozásának vizsgálata volt.

Az 1960-as évek végén működött első csillagászati célú űrszondák már egyértelműen jelezték a földi légkörön kívül végzett észlelésekben rejlő lehetőségeket. A bizottság által javasolt 3 méter átmérőjű főtükröt tartalmazó űrtávcső indítását eredetileg 1979-re tűzték ki. A pénzügyi megszorítások miatt azonban a tervezendő főtükör átmérőjét néhány éven belül 2,4 méterre csökkentették, és ugyancsak költségvetési szempontok miatt a NASA az Európai Űrügynökséget (ESA) is bevonta a projektbe. Az ESA a fedélzeti műszerek egyikének (a halvány égitestek vizsgálatára szolgáló kamera) és az űrtávcső energiaellátását biztosító napelemtábláknak a készítésével járult hozzá a HST elkészítéséhez. Szintén pénzügyi megfontolások alapján döntöttek úgy, hogy a HST-t az egyik űrrepülőgép (űrsikló) rakterében szállítják a kívánt magasságba, és a fedélzeten tartózkodó űrhajósok irányítják a megfelelő pályára helyezését. A Challenger űrrepülőgép 1986. januári katasztrófája azonban évekre a hangárokban való veszteglésre kényszerítette az egész űrrepülőgép-flottát. A késést okozó többi kisebb-nagyobb gondot fel sem soroljuk.

A HST-t kiemelik az űrrepülőgép rakteréből, hogy megkezdje tudományformáló működését Fotó: NASA

A HST-t végül 1990. április 24-én a Discovery űrrepülőgép emelte a magasba, és másnap mintegy 600 km-rel a földfelszín fölött bolygónk körüli pályára helyezték. A sok évvel megkésett indítás egyik fontos, ám kellemetlen következményeként az űrtávcsőre szerelt detektorok műszaki színvonala a használat kezdetére elavult. Szerencsére a HST küldetését úgy tervezték, hogy néha űrhajósok is meglátogatják a pályán keringő űrtávcsövet, hogy korszerűbbre cseréljék rajta az éppen működő műszereket, illetve megjavítsák az időközben elromlott berendezéseket. Ennek elősegítésére az egész űrtávcső moduláris felépítésű, hogy minden csere egyszerűen végrehajtható legyen – már amennyire egyszerű a szerelési munka a nyílt világűrben dolgozó, szkafanderbe öltözött és súlytalanul lebegő űrhajós számára.

Az első szerviz azonban egészen hamar időszerűvé vált. A HST kameráival készített legelső felvételek láttán a szakemberek ugyanis döbbenten tapasztalták, hogy képminőségük jóval gyengébb a vártnál, bár a képek élessége jobb volt bármelyik földi távcsővel kapható képekénél. Az elemzés során gyorsan kiderült, hogy a nem kielégítő képminőség oka az, hogy a főtükröt nem a megkívánt alakúra csiszolták. Hogy a rekordköltségű űrtávcső működése ne kudarcként kerüljön a tudománytörténetbe, a szakemberek rövid idő alatt megtalálták a hiba kiküszöbölésére a megoldást: olyan optikai rendszert terveztek, amelyik pontosan korrigálja a HST főtükrének leképezési hibáját, az ún. szférikus aberrációt. A köznyelvben egyszerűen csak a Hubble szemüvegének nevezett berendezést 1993 végén szerelték be az első szervizküldetés űrhajósai. Attól kezdve a Hubble-űrtávcső működése töretlen sikertörténet.

A Messier 100 jelű galaxis képe a felbocsátás után (balra) és a korrekciós optika beszerelése után (jobbra) Fotó: NASA

A Hubble-űrtávcső mindenki kedvence

Ám nem mindenki ugyanazért kedveli a HST-t. A nagyközönség – ők vannak többen – feszülten figyelte az emberi technika csúcsteljesítményét jelentő szervizküldetéseket. Űrhajósok összesen öt alkalommal látogattak az űrtávcsőhöz, hogy egyre érzékenyebb, nagyobb teljesítményű és a korábbiaknál megbízhatóbban működő detektorok beszerelésével újra és újra megfiatalítsák. A műszerek megbízhatósága már csak azért is lényeges, mert a legutóbbi, 2009-es szerviz óta szállítóeszköz hiányában már nincs mód helyszíni szerelésre.

A HST-t a 2002-es szervizküldetés befejeztével útjára engedik Fotó: NASA

Az űrtávcső által alkotott képet rögzítő jelenlegi kamerák jóval túlszárnyalják elődeik teljesítőképességét, pedig már a korrekciós optika beszerelése után kapott első képek is lélegzetelállítóak voltak. A Sas-köd egy részletét ábrázoló felvételt – amelyen egy olyan csillagközi felhő látszik, ahol jelenleg is zajlik új csillagok kialakulása – a 20. századi történelem száz leghíresebb fotója közé választották. A HST-vel működésének 30 éve alatt a kimeríthetetlen kozmosz számtalan ámulatba ejtő jelenségét megörökítették. A baltimore-i Űrtávcső Tudományos Intézetben (Space Telescope Science Institute, STScI) – ahonnan a HST működésének szakmai irányítását végzik, és az űrtávcsővel kapott adatokat tárolják – külön részleg foglalkozik azzal, hogy minél látványosabb képeket állítsanak elő az egyébként tudományos célokra gyűjtött adatokból.

A teremtés oszlopai új csillagok születésének bölcsője a Sas-ködben – 2014-ben infravörös hullámhosszakon készített részletgazdag felvételen Fotó: NASA, ESA és a Hubble-örökség Csoport [STScI/AURA]

A hivatásos csillagászok is élvezik az égbolt szépségeit ábrázoló képeket, de ők nem elégszenek meg a felvételek nézegetésével, hanem törekszenek a Hubble űrtávcső használatára is, és ez a szándék lényegében független attól, hogy milyen kutatási témában érdekeltek. A HST ugyanis univerzális: a Föld szomszédságában levő (értsd: naprendszerbeli) objektumokat ugyanúgy meg lehet figyelni vele, mint az Univerzum távoli tájain található galaxisokat, és minden mást is e két „szélsőség” között, azaz tejútrendszerbeli csillagokat, csillaghalmazokat, kozmikus ködöket.

A HST használata iránt nem lankad az érdeklődés. A rendelkezésre álló észlelési időt a benyújtott pályázatok tartalma és szakmai színvonala alapján osztják szét a csillagászat különféle szakterületeiben illetékes zsűrik, és a kezdetektől fogva mindig 4-5-szörös a túljelentkezés a HST észlelési idejére.

A Hubble-űrtávcső „földöntúli” képességei

A szakmabeliek egyáltalán nem sikkből törekszenek a HST használatára kutatásaikhoz. A felfokozott érdeklődés magyarázata az, hogy a Hubble-űrtávcső olyasmire is képes, amire a földfelszíni csillagászati távcsövek nem, és erről nem a földi teleszkópok tehetnek, hanem a bolygónkat burkoló légkör. Azzal természetesen a csillagászok is tisztában vannak, hogy a Földet körülvevő atmoszféra létszükséglet – még az ő számukra is –, így kénytelenek tudomásul venni, hogy a légkör hányféleképpen nehezíti vagy teszi lehetetlenné a Világegyetem megismerését.

– A Föld légköre a kozmoszból érkező elektromágneses sugárzás jelentős részét elnyeli, csak a látható fényt (vagyis az optikai tartományt), az infravörös és rádiósugárzás egy részét és a legkisebb energiájú ibolyántúli sugárzást engedi át. Az űrben keringő HST-vel viszont az optikai hullámhosszak mellett a közeli infravörös sugárzás és az ultraibolya színképtartomány jó része egyaránt vizsgálható. A 115 nanométer (nm) és 2500 nm közötti hullámhossztartomány pedig legalább nyolcszor szélesebb a földi távcsövekkel észlelhető színképtartománynál.

– A földi légkör állandóan nyugtalan a benne kialakuló hőmérséklet-különbségek és a sokféle tér- és időbeli skálájú áramlások miatt. Ezek következtében a földi távcsövekkel alkotható kép nem olyan éles, mint amilyet az optika törvényei megengednek. Az űrbe telepített távcsővel viszont a lehető legélesebb kép állítható elő, amelyen olyan finom részletek is előtűnnek, amilyenek a földfelszíni távcsövekkel kapott felvételeken rejtve maradnak.

– A légkör még azokon a hullámhosszakon is elnyel valamennyit a sugárzásból, amelyek amúgy eljutnak a földfelszínig. Ennek következtében az űrből észlelve halványabb égitestek is kimutathatóvá válnak, mint a Földről. Sőt az éjszakai égi háttér nem is egyenletes a földfelszínről nézve. Űrtávcsővel vizsgálva viszont kiesnek a légkör okozta háttér-fluktuációk, így a felvételeken tapasztalható egyenetlenségeket csillagászati okokkal lehet magyarázni. Felfedezhetővé válnak például olyan alacsony felületi fényességű galaxisok is, amelyek a földi óriástávcsövekkel készített képeken belevesznek az égi háttér fluktuációjába.

A HST jelenlegi műszerei és az általuk detektált hullámhossztartomány Forrás: NASA

A HST teljesítményéről röviden

Harmincéves működése során a Hubble-űrtávcsővel mintegy 1,3 millió felvétel készült közel 50 000 csillagászati célpontról, és ehhez még hozzá kell számítani a helyzetérzékelőjével sok milliónyi csillagról és pontszerűnek tűnő távoli galaxisról végzett fényességméréseket. Hetente nagyjából 120 gigabájtnyi adat érkezik az STScI-be feldolgozásra és archiválásra. A számszerű statisztikánál említett felvétel szó viszont nem jelent feltétlenül égi tájképet, mert a HST műszerei között spektrográfok is vannak, azok pedig színképeket állítanak elő a kozmikus forrásokról. A színképben levő vonalak alapján a vizsgált égi forrás kémiai összetételére és az ott zajló mozgásokra lehet következtetni.

A Hubble-űrtávcsővel végzett észlelések alapján kapott eredmények a csillagászat minden területét érintik. Rengeteg felfedezés született a HST megfigyelései alapján. Ilyen például a fiatal csillagokat övező, porból és gázból álló korongok, az ún. protoplanetáris korongok kimutatása. E korongok anyagából alakulnak ki a csillaghoz tartozó bolygók, bolygórendszerek. Arra is bőven akad példa, hogy a HST mérési adatai alapján sikerült megerősíteni a korábbi földi mérésekből csupán gyanított jelenséget. Egyebek között ilyen a szupernagy tömegű – több millió vagy akár milliárd naptömegnek megfelelő anyagot tartalmazó – fekete lyukak léte a galaxisok dinamikai középpontjában. Olyan eredmények is születtek a HST megfigyeléseiből, amelyek az addig kielégítőnek tartott modellek átdolgozására késztették a kutatókat. Ezek közül talán a legismertebb az a távoli szupernóva-robbanások alapján kapott eredmény, amely szerint a Világegyetem tágulása időben gyorsuló. Ez a felfedezés új fejezetet nyitott az Univerzum fejlődéstörténetével foglalkozó kozmológiában.

A HST működésének elején – amikor még sejteni sem lehetett, hogy ilyen hosszú ideig működőképes marad az űrtávcső – három kiemelt programot hajtottak végre a csillagászatban akkor időszerű és nagyon fontos kérdések tisztázására. Ez a három kulcsprogram viszonylag sok észlelési időt igényelt a pályázati úton elnyerhető távcsőidő rovására.

Az egyik projekt során kvazárok színképét vették fel. A kvazárok nagyon távoli galaxisok aktív magjai – erről éppen a HST felvételei nyújtották a döntő bizonyítékot. A nagy távolság egyben azt is jelenti, hogy a kvazárokat olyan állapotukban látjuk, amilyenek akkor voltak, amikor az űrtávcsőbe érkező fénysugarakat kibocsátották: tehát egy ötmilliárd fényévre levőt a jelenleginél ötmilliárd évvel korábbi állapotában, egy tízmilliárd fényévre levőt pedig a mostaninál tízmilliárd évvel fiatalabban. E színképek alapján nemcsak a kvazárok tulajdonságait vizsgálták, ugyanis a kvazár látóirányában levő galaxisok és galaxishalmazok is nyomot hagynak a spektrumban: az előtérben található galaxisok mindegyikének a távolodási sebességétől is függő hullámhosszú színképvonal felel meg. Az így kialakuló színképvonalseregből következtetni lehet a kvazár irányában levő csillagközi és galaxisközi anyag mennyiségére és térbeli eloszlására, még akkor is, ha maguk az előtérbeli galaxisok nem látszanak is.

Egy másik kulcsprojekt végrehajtása során viszont éppen a földfelszíni távcsövekkel nem is detektálható, nagyon távoli galaxisok kimutatására törekedtek. Ez a megfigyelési program adta az ötletet a HST későbbi mélyvizsgálataihoz, amelyekről alább még lesz szó.

A harmadik kulcsprojekt célja pedig az Univerzum tágulására jellemző Hubble-állandó értékének megállapítása 10%-nál kisebb bizonytalansággal. Ennek érdekében olyan galaxisokat vizsgáltak, amelyek távolságát különféle módszerekkel meg lehet állapítani. Az e célra alkalmazható távolságindikátorok közé tartoznak például az extragalaxisokban található cefeida típusú pulzáló változócsillagok, a szupernóvák bizonyos fajtái, a még távolabbi galaxisok esetében pedig a galaxis látszó mérete és a színképből meghatározható forgási sebessége alapján, illetve a galaxis felületi fényességének fluktuációját kimérve következtetnek a vizsgált rendszer távolságára. A rengeteg megfigyelési időt igénylő projekt eredményeként valóban sikerült pontosítani a Hubble-állandó értékét, amelyet a HST felbocsátása előtt 50% bizonytalansággal ismertek.

A kulcsprogramok befejeztével számos más nagy tudományos projektet hajtottak végre a HST-vel végzett észlelésekre építve. A kozmikus fejlődést vizsgáló COSMOS projekthez szükséges megfigyelési adatok összegyűjtéséhez például a HST távcsőidejének 10%-a volt szükséges két éven át. Mostanra már a 150-et is meghaladta a jelentős távcsőidőt igénylő projektek száma. Arra is van lehetőség – és példa is akad rá bőven –, hogy a már szabadon hozzáférhető archivált adatok új szempontok alapján végzett feldolgozásával érjenek el meglepő eredményeket. A nagy programok többségére általánosan érvényes, hogy az elért eredmények nem csak a HST mérésein alapulnak, mert a kitűzött célok elérésében nagy földi obszervatóriumok és más űrtávcsövek is közreműködnek. Nem volt ez másként az ún. mélyvizsgálatok során sem.

Amikor a lehetséges észlelési időt szétosztják a benyújtott pályázatok között, a távcsőidő legfeljebb tizedét visszatartják, és az STScI igazgatója dönt arról, hogy azt milyen megfigyelésekre fordítsák. Ezt a kiváltságos helyzetet az indokolja, hogy a csillagászatban gyakoriak a váratlan jelenségek – például egy korábban nem ismert üstökös feltűnése, nóva- vagy szupernóva-robbanás –, és ezt az eseményt a HST-vel is érdemes minél hamarabb tanulmányozni. Az ilyen észleléseket jellemzően az igazgatói időkeret terhére végzik, hogy ne más programtól vegyék el a már odaítélt távcsőidőt. Az egyes megfigyelési programok végrehajtásának idejét amúgy sem lehet jó előre megtervezni, az észlelési program csak 1-2 nappal előre véglegesíthető, mert az űrtávcső pálya menti helyzete hosszabb időre nem számítható ki pontosan, egyebek között a naptevékenység mértékének ugyancsak előre nem jelezhető ingadozása miatt.

Amikor a már említett egyik kulcsprogram során kiderült, hogy a nagyon távoli galaxisok között meglepően gyakoriak a furcsa alakúak, az STScI akkori igazgatója, Robert Williams úgy döntött, hogy az általa odaítélhető megfigyelési idő egy részét egy akkor még példa nélküli észlelési programra fordítja: nézzük meg alaposan a Hubble-űrtávcsővel, hogy milyen messzire lehet ellátni az égboltnak egy parányi részén, olyan irányban, amerre szabad a kilátás a Tejútrendszerből (alig van csillag és csillagközi anyag az előtérben). Minél távolabbra látunk, annál korábbra tekintünk vissza az időben, tehát a galaxisok fejlődése is vizsgálható így. Az első mélyvizsgálatot 1995 decemberében végezték, 10 napon át, még karácsonykor is. Az adatok feldolgozása után már meg sem lepődtek a szakemberek, hogy milyen szabálytalan alakú galaxisok és galaxiskezdemények tűnnek elő az egyre távolabbiak között. A következő ötlet az volt, hogy nézzük meg, hogy az égbolt egy átellenes részén mi a helyzet a legtávolabbi galaxisokkal. Azok ugyanis kétszer olyan távol vannak az első mélyvizsgálati képen látszó legtávolabbi galaxisoktól, mint innen, a Földtől. Ha csak 10 milliárd fényévig látjuk a galaxisokat, azok a két vizsgált mezőben egymástól 20 milliárd fényévre vannak. Mivel maga az Univerzum „csak” 13,8 milliárd éves, az elektromágneses információ fénysebességgel történő terjedése miatt a két irányban levő legtávolabbi égitestek nem is tudhatnak egymásról. Márpedig a galaxisok jellege és eloszlása azonosnak bizonyult a világ „két végén”. Ez a kozmológia számára rendkívül fontos információ. A mélyvizsgálati felvételeket (Hubble Deep Field, HDF) sok más szempontból is részletesen tanulmányozták, ugyancsak együttműködve földi és űrtávcsövekkel. Amikor pedig a szervizküldetések során a korábbiaknál érzékenyebb detektorokat szereltek a HST fókuszába, a mélyvizsgálatokat meg is ismételték, hogy még távolabbra láthassanak.

A HST ún. ultramélyvizsgálati képe 2014-ből. A felvételen több ezer galaxis látszik, előtércsillag csak elvétve Fotó: NASA, ESA, S. Beckwith [STScI] és a Hubble-mélyvizsgálati Csoport

A HST észlelései alapján elért legfontosabb eredmények felsorolásakor lehetetlen a teljességre törekedni. Ehelyett inkább néhány kiragadott példával érzékeltetem a Hubble űrtávcső sokoldalúságát a csillagászat tudományának gazdagításában. A naprendszerbeli égitestek megfigyelése különösen az első évekre volt jellemző, amíg nem szerelték be a képjavító optikai berendezést. Persze utána is végeztek észleléseket bolygókról, azok holdjairól, kisbolygókról és üstökösökről. A Jupiterről készített hosszú időszakot átfogó és jó minőségű felvételek alapján kiderült, hogy a légkörében évszázadok óta meglévő örvény, a nagy vörös folt kiterjedése időben változik, jelenleg éppen csökken. A Jupitert egyébként 1994 júliusában figyelték meg a Hubble-űrtávcsővel, amikor a Shoemaker–Levy 9 üstökös magjának darabjai egymás után a Naprendszer legnagyobb bolygójába csapódtak. Az ekkor készített színképekből a Jupiter atmoszférájának szerkezetére, összetételére és fizikai tulajdonságaira lehetett következtetni.

A Jupiter felszínén örvénylő nagy vörös folt kiterjedése jelenleg csökken Fotó: NASA, ESA, A. Simon [Goddard Space Flight Center]

Amióta sorra fedeznek fel más csillagok körül keringő bolygókat, a HST sem maradhat ki az exobolygók tanulmányozásából. A már 4000-nél is több ismert exobolygó létére szinte kizárólag közvetett jelek utalnak. Magát a bolygót csak elvétve sikerült közvetlenül megpillantani. Az egyik ilyen eset a Fomalhaut nevű fényes csillag körül keringő bolygójelölt, amit éppen a HST-vel örökítettek meg. Csakhogy a HST legújabb felvételein már nem látszik a bolygónak vélt képződmény. Vélhetően arról van szó, hogy a pontszerűnek látszó objektum nem bolygó volt, hanem két bolygókezdemény összeütközése során létrejött sűrű törmelékfelhő, amely a szétoszlása során annyira elhalványult, hogy már a Hubble-űrtávcső sem képes érzékelni.

A Fomalhaut körül keringő bolygójelölt (Fomalhaut b) nem egészen két év alatt bekövetkező elmozdulása a HST által megörökítve. A tőlünk 25 fényévre levő exobolygó észlelését a csillagot övező porkorong alaposan megnehezíti Fotó: NASA, ESA, P. Kalas, J. Graham, E. Chiang, E. Kite [UC Berkeley], M. Clampin [GSFC], M. Fitzgerald [LLNL], K. Stapelfeldt és J. Krist [NASA JPL]

A Tejútrendszer centrumának irányába földi távcsövekkel nem lehet betekinteni a csillagközi anyag elképesztően erős fényelnyelése hatására. A közeli infravörös hullámhosszokon azonban jóval gyengébb az elnyelés, így a HST számára szabad a kilátás arrafelé is. Találtak is két egészen fiatal (értsd: néhány millió éves) csillaghalmazt alig száz fényévre galaxisunk dinamikai centrumától, ahol egy 3-4 millió naptömegnyi anyagot tartalmazó szupernagy tömegű fekete lyuk rejtőzik. Nemcsak az a meglepő, hogy ehhez a gravitációs szörnyeteghez ilyen közel még nemrégiben is születtek új csillagok, hanem az is, hogy mindkét halmazban sok a nagy tömegű csillag. Ugyanis 80-100 naptömegnyi anyagot tartalmazó csillagok rendkívül ritkán alakulnak ki, márpedig e két csillaghalmazban többet találtak, mint ahányat addig a Tejútrendszerben összesen ismertek.

Két egészen fiatal csillaghalmaz – az Ötös és az Ívek – a Tejútrendszer középpontjához közel Forrás: Don Figer [STScI] és NASA

A csillagok a csillagközi anyagból alakulnak ki, és fejlődésük során anyaguk egy részét folyamatosan – bár időben változó mértékben – visszajuttatják a csillagközi térbe. A HST leglátványosabb felvételei közé tartoznak azok, amelyek a csillagok és a csillagközi anyag kölcsönhatásáról készültek. Ilyenek a planetáris ködök finomszerkezetét is feltáró részletgazdag képek, illetve a szomszédos galaxisok csillagokban gazdag vidékeit ábrázoló „csendéletek” is.

Az NGC 6543 jelű planetáris ködöt a centrumában levő forró csillag gerjeszti fénylésre Fotó: NASA, ESA, HEIC és a Hubble-örökség Csoport [STScI/AURA]

A Tejútrendszer centrumában található szupernagy tömegű fekete lyukról már volt szó. A Hubble-űrtávcsővel kapott legfontosabb eredmények egyike annak kimutatása, hogy valójában minden galaxis közepén óriási tömegű fekete lyuk található. Ezek a hétköznapi gondolkodással nemigen felfogható képződmények természetesen nem látszanak a felvételeken, de létük befolyásolja a környezetükben levő égitestek mozgását, ezért a színképekben látható vonalak hullámhosszának Doppler-eltolódásából egyértelműen ki lehet mutatni a fekete lyukakat, amelyek akár milliárd naptömegnyi anyagot is tartalmazhatnak.

Az extragalaxisok HST-vel megörökített világa is elképesztően sok érdekességet tartogat. Saját galaxisunk, a Tejútrendszer spirális szerkezetű, de a galaxisok többsége nem ilyen. Sőt, ha egyre távolabbiakat nézünk – azaz időben visszafelé tekintve, amikor az egyre táguló Univerzum még jóval kisebb volt –, a galaxisok is sokkal közelebb voltak egymáshoz. Így nem meglepő, hogy az egymáshoz közeli galaxisok kölcsönös gravitációja deformálja a csillagrendszerek alakját. A kölcsönható galaxisok pedig a legfurcsább alakúak is lehetnek.

Az Arp 142 katalógusjelű összeütköző galaxispár Fotó: NASA, ESA és a Hubble-örökség Csoport [STScI/AURA]

A galaxisok alakját nem csak a velük szomszédos galaxisok tömegvonzása torzíthatja el. Az általános relativitáselmélet szerint, ha a fénysugár egy nagy tömegű test mellett halad el, megváltozik az iránya (a nagy tömegű test a tér szerkezetét módosítja). Ennek látványos jele a gravitációs lencsézés: az előtérben levő test (csillag, galaxis, galaxishalmaz) felerősíti a háttérből érkező, mellette elhaladó fénysugarakat, és az irányukat is módosítja.

Az Abell 370 galaxishalmazról készült HST-felvételen szembetűnő a gravitációslencse-hatás Fotó: NASA, ESA, J. Lotz és a Hubble Frontier Fields Csoport [STScI]

A HST magyar vonatkozásai

Minden más fontos csillagászati műszerhez hasonlóan a HST-vel történő észlelés sem marad ki a magyar csillagász kutatók érdeklődési köréből. Az Amerikai Egyesült Államokban dolgozó magyar csillagászok természetesen nagyobb eséllyel pályáznak a HST távcsőidejére, mint az itthoniak. A Fomalhaut melletti bolygójelöltről az Arizonában dolgozó Gáspár András és csapata mutatta ki, hogy valójában nem bolygóról van szó. Ugyancsak nagy visszhangot kiváltó kutatásokat végzett a HST-vel az Amerikában dolgozó Apai Dániel a barna törpékkel kapcsolatban.

Hazai kutatók nyugati kollégáik által vezetett kutatócsoportokhoz csatlakozva értek el jelentős eredményeket a HST-vel végzett észlelések feldolgozása során. Tóth Imre (az MTA doktora, CSFK Konkoly Thege Miklós Csillagászati Intézet) eddig már majdnem húsz üstökös magját és kómáját vizsgálta az HST felvételei alapján különféle kutatócsoportok tagjaként. E sorok írója pedig abban a kutatócsoportban vett részt, amelyik az RS Puppis nevű cefeida változócsillag távolságát határozta meg párját ritkító pontossággal a csillagot körülvevő porfelhőben fellépő fényechó alapján.

A 6230 fényévre levő, porfelhőbe ágyazódott RS Puppis cefeida távolságát a csillag periodikus fényességváltozásának következtében létrejövő fényechó alapján 4,2%-os pontossággal sikerült meghatározni Fotó: NASA, ESA

Aki már felkereste a Hubble űrtávcső valamelyik képgalériáját, megakadhatott a szeme Zolt Levay nevén. A magyar származású Lévay Zoltán hosszú ideig a Hubble-örökség csapatának vezetője volt.

A show folytatódik

Bár már elkészült a HST utóda, a James Webb űrtávcső, ha működni kezd (remélhetőleg 2021-ben), az mégsem jelenti a HST nyugdíjazását. Ameddig a Hubble űrtávcső fedélzeti műszerei jó állapotban vannak, a méréseket tovább folytatják. Hogy ez hány évet jelent, azt nem lehet tudni, de a HST eddigi teljesítményének ismeretében valójában mindegy is. A Hubble-űrtávcső már így is a legeredményesebb csillagászati műszerként vonul be a tudománytörténetbe.

A Hubble-űrtávcső működésének 30 éves évfordulójára készített összeállítás 600 felvételt mutat be: