Nie zuvor konnte sich die Wissenschaft mit solch farbenfrohen Bildern astronomischer Objekte rühmen. Wir sind fasziniert von der beeindruckenden Schönheit von Galaxien und Nebeln in Hubbles Fotografien. Wir sind erstaunt über die Bilder der unglaublichen Planeten, die Kepler entdeckt hat. Wenn es unseren Nachkommen jemals gelingt, sich diesen erstaunlichen Objekten zu nähern, werden sie dann mit eigenen Augen sehen, was wir auf NASA-Fotos sehen?
Ich sehe - ich sehe nicht
Ein paar Jahrzehnte sind vergangen, und unsere Wahrnehmung des Raums hat sich dramatisch verändert. Und nicht zuletzt (wenn nicht in erster Linie) dank des Hubble-Teleskops. Mit seinen „Augen“haben wir in den letzten Jahren das Universum beobachtet. Der Platz auf den vom Teleskop aufgenommenen Bildern sieht wirklich erstaunlich aus. Aber sehen die Objekte auf den Bildern wirklich so aus? Vielleicht weiß jeder, dass die NASA mit Photoshop gut befreundet ist. Und andere Raumfahrtagenturen tun dasselbe. Kann man auf Bildverarbeitung verzichten? Ist es das wert?
Im Gegensatz zu Galileo Galilei und anderen Astronomen, einschließlich moderner, die jedoch Himmelskörper mit ihren eigenen Augen durch optische Teleskope untersuchen, verfolgt die moderne Astronomie einen anderen Ansatz. Sterne, Galaxien, Nebel sind Strahlungsquellen eines breiten Spektrums. Von Gammastrahlung zu Radiowellen. Licht ist sichtbare Strahlung, die vom menschlichen Auge wahrgenommen wird, nur ein kleiner Bereich auf der Skala elektromagnetischer Wellen. Daher befinden sich viele Teleskope im Orbit. Jeder von ihnen erhält Informationen über das Objekt in seinem Spektrum elektromagnetischer Wellen. Und der Hubble selbst kann Strahlung nicht nur im sichtbaren, sondern auch im ultravioletten und infraroten Bereich registrieren, der für das menschliche Auge unsichtbar ist.
Die von verschiedenen Teleskopen erhaltenen Daten ermöglichen es, besser zu verstehen, was ein astronomisches Objekt ausmacht. Nehmen wir zum Beispiel den Krebsnebel im Sternbild Stier, der fast 6500 Lichtjahre von uns entfernt ist. Im Folgenden sehen Sie, wie es aussieht, Daten von verschiedenen Teleskopen zu verwenden. Vielleicht gibt es Vertreter des intelligenten Lebens in anderen Welten. Und es kann sehr gut sein, dass die Augen von Außerirdischen anders angeordnet sind als die von Menschen. Für sie kann der sichtbare Bereich elektromagnetischer Strahlung ein weiterer Teil des elektromagnetischen Spektrums sein. Es ist bekannt, dass viele Tierarten Strahlung sehen können, die für das menschliche Auge unzugänglich ist. Bienen sehen zum Beispiel Licht im ultravioletten Bereich. Vielleicht ist für Außerirdische die übliche Ansicht des Krebsnebels nicht die äußerste rechte in der obersten Reihe, wie für uns, sondern zum Beispiel die zweite von links.
Krebsnebel
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Foto: wikipedia.org
Mit den Daten eines Teleskops können Sie auch verschiedene Fotoabbildungen erstellen. Die Säulen der Schöpfung sind vielleicht eine der berühmtesten Fotografien von Hubble. Sie sind Überreste des zentralen Teils des Adlergas- und Staubnebels im Sternbild Schlange und ungefähr 7.000 Lichtjahre von uns entfernt.
"Säulen der Schöpfung" im bekannten sichtbaren und nahen Infrarotlicht
Foto: NASA
Angesichts der „Säulen der Schöpfung“ist es wichtig, nicht zu vergessen, dass sich dieser Teil des Kosmos bereits verändert hat. Einige Wissenschaftler sind überzeugt, dass die "Säulen" vor 6.000 Jahren zusammengebrochen sind. Informationen darüber, wie dies geschah, wird uns das Licht erst nach 1000 Jahren bringen.
Wir sehen die meisten Wellen nicht von den Sternen. Die Wahrheit ist jedoch, dass NASA-Illustratoren häufig Daten, die für uns unsichtbar sind, in sichtbare übersetzen. Der Leiter der Bildgebungsgruppe des Space Telescope Institute (STScI), Zolt Levey, sagt: „Das Teleskop kann einen Teil des Lichts registrieren, das wir auf den Fotos zeigen, aber wir können es nicht sehen. Warum nicht in ein Foto übersetzen, das wir sehen können? Ein Teil dessen, was wir in fotografischen Abbildungen der NASA sehen, ergibt sich aus der Registrierung von Infrarot- und Ultraviolettstrahlung. Ja, einerseits würden wir, wenn wir uns neben den auf den Bildern abgebildeten Objekten befänden, ein anderes Bild mit eigenen Augen sehen. Andererseits ermöglicht uns die Verwendung eines unsichtbaren Spektrums in Bildern, die genaueste Darstellung davon zu erhalten. Dies ändert nichts an der Form der Objekte.
Weltraumbilder sind ein wirksames Mittel, um die Arbeit von Wissenschaftlern bekannt zu machen, aber Weltraumobservatorien werden nicht außerhalb des Planeten für spektakuläre Fotografien gestartet. Ihr Ziel ist es, Informationen über die physikalischen Parameter astronomischer Objekte zu erhalten.
NASA und Photoshop
Hubbles Kameras machen keine Farbbilder, wie wir es von Kameras und Telefonen gewohnt sind, sondern Schwarzweiß. Und wie bereits erwähnt, registrieren sie nicht nur das sichtbare Spektrum, sondern auch das für unser Auge unzugängliche - Infrarot- und Ultraviolettstrahlung. Um das Schwarzweißbild einzufärben, werden Filter angewendet. Somit werden mehrere Bilder in verschiedenen Farben erhalten. Stellen Sie sie zusammen und erhalten Sie die faszinierenden Bilder, die die NASA den Pressemitteilungen beiliegt.
Galaxy NGC 1512. Bilder in verschiedenen Spektren und im zusammengesetzten Bild
Foto: NASA
Der NASA-Astronom und Adobe Photoshop-Spezialist Robert Hurt verarbeitet Hubble-Bilder. Hurt vergleicht seine Arbeit mit dem, was die Designer von Hochglanzmagazinen tun. Die Fotobearbeitung erfolgt ausschließlich aus ästhetischen Gründen und auch, um den Betrachter nicht versehentlich irrezuführen. Originalbilder müssen bearbeitet werden. Die von den Teleskopkameras erzeugten Artefakte können äußerlich realen Weltraumobjekten ähneln. All dies wird aus dem endgültigen Bild entfernt. "Wir wollen nicht, dass die Leute denken, dass dort etwas Seltsames fliegt, was nicht wirklich der Fall ist", sagt Robert Hurt. Wenn Sie gehört haben, dass die NASA UFO-Bilder aus ihren Bildern löscht, wurden sie aus diesem Grund angezeigt.
Spiralgalaxie NGC 3982 im Sternbild Ursa Major im Original-Schwarzweiß- und Farbbild
Foto: NASA
Gezeichnete Planeten
Mit Planeten in der Nähe entfernter Welten ist alles viel komplizierter. Mit seltenen Ausnahmen können wir sie noch nicht durch ein Teleskop sehen. Eine solche Ausnahme ist beispielsweise der Exoplanet 2M1207 b, der den Braunen Zwerg 2M1207 im Sternbild Centaurus umkreist. Es befindet sich in einer Entfernung von ca. 170 sv. Jahre von uns entfernt. Das mit einem optischen Teleskop aufgenommene Bild gibt uns jedoch nur wenige Informationen über den Planeten.
Planet 2M1207b. Bild aufgenommen mit dem VLT-Teleskop in Chile
Foto: wikipedia.org
Planet 2M1207b. Künstlerzeichnung
Foto: wikipedia.org
Die Entdeckung von Exoplaneten durch bodengestützte Teleskope ist jedoch in der Regel eine Seltenheit. Der Hauptjäger für Exoplaneten ist das Kepler-Umlaufteleskop. Sein Wellenlängenbereich beträgt 430–890 nm. Das heißt, es erfasst fast das gesamte sichtbare Spektrum und einen Teil der Infrarotstrahlung. Kepler kann aber auch keine Planeten in der Nähe von Sternen sehen. Sie sind zu klein und weit von uns entfernt. Er "versucht" nicht einmal, die Planeten zu betrachten, er hat eine andere Arbeitsweise.
Um den Planeten zu lokalisieren, registrieren Astronomen die Schwankungen der Helligkeit und Flugbahn der Sterne. Wenn die Helligkeit eines Sterns periodisch abnimmt, besteht eine hohe Wahrscheinlichkeit, dass es einen Planeten gibt. Er kreist um seinen Stern und bewegt sich regelmäßig zwischen dem Stern und uns, wobei er einen Teil der Scheibe seines Sterns bedeckt. Dies ähnelt dem Transit von Merkur und Venus entlang der Sonnenscheibe. Wir beobachten sie nur in anderen Sternensystemen. Der Planet "nimmt" einfach einen Teil des vom Fluss kommenden Lichtflusses auf. Diese Methode wird als "Transitmethode" bezeichnet. Mit einer anderen Methode können Sie einen Stern erkennen, indem Sie eine Änderung seiner Position registrieren. Der Stern und sein Planet drehen sich um einen gemeinsamen Massenschwerpunkt, was bedeutet, dass der Exoplanet seinen Stern schwingt. In Bezug auf uns bewegt sich ein solcher Stern weg und nähert sich dann der Erde. Die Messung der Doppler-Verschiebung des Sternspektrums hilft, solche Schwankungen zu erfassen. Was auch immer diese Werte sind, sie werden von modernen Instrumenten mit ausreichender Genauigkeit aufgezeichnet. Wissenschaftler werden sich der Größe und Dichte des Planeten, der Umlaufzeit um seinen Stern und seiner Entfernung bewusst. In exoplanetaren Systemen in unserer Nähe gelingt es Wissenschaftlern manchmal, die Farbe der Planetenoberfläche zu bestimmen. Unter Beobachtung des Lichts eines Sterns, der von der Oberfläche des Planeten HD 189733b reflektiert wird, haben Astronomen seine wahre Farbe bestimmt - in diesem Fall ein intensives Blau. Diese Daten werden dann an die Künstler weitergegeben, die sich die restlichen Details selbst einfallen lassen.die Zeit der Revolution um seinen Stern und wie weit er davon entfernt ist. In exoplanetaren Systemen in unserer Nähe gelingt es Wissenschaftlern manchmal, die Farbe der Planetenoberfläche zu bestimmen. So haben Astronomen bei der Beobachtung des von der Oberfläche des Planeten HD 189733b reflektierten Lichts des Sterns seine wahre Farbe bestimmt - in diesem Fall ein intensives Blau. Diese Daten werden dann an die Künstler weitergegeben, die sich die restlichen Details selbst einfallen lassen.die Zeit der Revolution um seinen Stern und wie weit er davon entfernt ist. In exoplanetaren Systemen in unserer Nähe gelingt es Wissenschaftlern manchmal, die Farbe der Planetenoberfläche zu bestimmen. Unter Beobachtung des Lichts eines Sterns, der von der Oberfläche des Planeten HD 189733b reflektiert wird, haben Astronomen seine wahre Farbe bestimmt - in diesem Fall ein intensives Blau. Diese Daten werden dann an die Künstler weitergegeben, die sich die restlichen Details selbst einfallen lassen.
Planet HD 189733 A b aus Sicht des Künstlers
Foto: wikipedia.org
Befindet sich der Planet in der bewohnbaren Zone, ist Vegetation auf ihm möglich. Und die Farbe der Vegetationsdecke eines Exoplaneten muss nicht die gleiche sein wie auf der Erde - grün. Kepler-186 ist ein roter Zwerg im Sternbild Cygnus in einer Entfernung von 492 sv. Jahre von unserem Planeten entfernt - sendet Licht hauptsächlich im roten Bereich aus. Laut Wissenschaftlern wird die Vegetation auf einem Planeten, der einen Stern umkreist, höchstwahrscheinlich einen der Orangetöne haben. Zwar ließen sich die Künstler immer noch auf dem Kupferton seiner Oberfläche nieder, da sie es nicht wagten, eine solch kühne Annahme zu veranschaulichen.
Planet Kepler-186 f aus Sicht des Künstlers
Foto: wikipedia.org
NASA-Künstler lassen sich von ihren Vorstellungen und wissenschaftlichen Daten leiten, um eine mögliche ferne Welt so genau wie möglich zu beschreiben. Aber manchmal vernachlässigen sie den Realismus zur Unterhaltung. Wenn Sie in der Abbildung eine hell beleuchtete Oberfläche eines Planeten sehen und sein Stern gleichzeitig hinter dem Planeten liegt, ist dies ein Grund zum Nachdenken. Woher kommt das Licht? In Wirklichkeit würde ein Raumfahrer nur eine schmale Sichel am Rand der Planetenscheibe beleuchtet sehen. Wie wir zum Beispiel von der Erde aus den schmalen Halbmond des jungen Mondes nach dem Neumond sehen.
Sergey Sobol