Nooit eerder heeft de wetenschap kunnen bogen op zulke kleurrijke afbeeldingen van astronomische objecten. We zijn gefascineerd door de indrukwekkende schoonheid van sterrenstelsels en nevels op de foto's van Hubble. We zijn verbaasd over de beelden van de ongelooflijke planeten die door Kepler zijn ontdekt. Als onze nakomelingen er ooit in slagen om dicht bij deze verbazingwekkende objecten te komen, zullen ze dan met eigen ogen zien wat we zien op NASA-foto's?
Ik begrijp het - ik zie het niet
Er zijn een paar decennia verstreken en onze perceptie van ruimte is drastisch veranderd. En niet in de laatste plaats (zo niet in de eerste plaats) dankzij de Hubble-telescoop. Het is met zijn 'ogen' dat we de afgelopen jaren het heelal hebben geobserveerd. De ruimte op de foto's die met de telescoop zijn gemaakt, ziet er echt geweldig uit. Maar zien de objecten op de foto's er echt zo uit? Iedereen weet dat NASA goede vrienden is met Photoshop. En andere ruimteagentschappen doen hetzelfde. Is het mogelijk om af te zien van beeldverwerking? Is het het waard?
In tegenstelling tot Galileo Galilei en andere astronomen, inclusief moderne astronomen, die hemellichamen met hun eigen ogen onderzoeken door optische telescopen, past moderne astronomie een andere benadering toe. Sterren, melkwegstelsels, nevels zijn bronnen van breedspectrumstraling. Van gammastraling tot radiogolven. Licht is zichtbare straling die door het menselijk oog wordt waargenomen, slechts een klein gebied op de schaal van elektromagnetische golven. Daarom zijn er veel telescopen in een baan om de aarde. Elk van hen ontvangt informatie over het object in zijn spectrum van elektromagnetische golven. En de Hubble zelf is in staat om niet alleen straling te registreren in het zichtbare, maar ook in de ultraviolette en infrarode gebieden die onzichtbaar zijn voor het menselijk oog.
De gegevens die zijn verkregen van verschillende telescopen, maken het mogelijk om beter te begrijpen wat een astronomisch object is. Neem bijvoorbeeld de Krabnevel in het sterrenbeeld Stier, dat op bijna 6500 lichtjaar van ons verwijderd is. Hieronder ziet u hoe het eruit ziet met gegevens van verschillende telescopen. Misschien zijn er vertegenwoordigers van intelligent leven in andere werelden. En het kan heel goed zijn dat de ogen van buitenaardse wezens anders zijn gerangschikt dan die van mensen. Voor hen kan het zichtbare bereik van elektromagnetische straling een ander deel van het elektromagnetische spectrum zijn. Het is bekend dat veel diersoorten straling kunnen zien die onbereikbaar is voor het menselijk oog. Bijen zien bijvoorbeeld licht in het ultraviolette bereik. Misschien, voor buitenaardse wezens, zal de gebruikelijke weergave van de Krabnevel niet de extreemrechtse in de bovenste rij zijn, zoals voor ons, maar bijvoorbeeld de tweede van links.
Krab nevel
Promotie video:
Foto: wikipedia.org
Met de gegevens van één telescoop kun je ook verschillende foto-illustraties maken. The Pillars of Creation is misschien wel een van de beroemdste foto's van Hubble. Ze zijn de overblijfselen van het centrale deel van de Adelaarsgas- en stofnevel in het sterrenbeeld Slang en bevinden zich op ongeveer 7000 lichtjaar afstand van ons.
"Pillars of Creation" in het bekende zichtbare en nabij-infrarode licht
Foto: NASA
Gezien de "Pillars of Creation", is het belangrijk om niet te vergeten dat dit deel van de kosmos nu al is veranderd. Sommige wetenschappers zijn ervan overtuigd dat de "pijlers" 6000 jaar geleden zijn ingestort. Informatie over hoe dit is gebeurd, zal het licht ons pas na 1000 jaar brengen.
We zien de meeste golven niet van de sterren komen. Maar de waarheid is dat NASA-illustratoren vaak gegevens die voor ons onzichtbaar zijn, vertalen naar zichtbaar. Het hoofd van het beeldvormingsteam van het Space Telescope Institute (STScI), Zolt Levey, zegt: “De telescoop kan een deel van het licht registreren dat we op de foto's laten zien, maar we kunnen het niet zien. Waarom zou je het niet vertalen naar een foto die we kunnen zien? Een deel van wat we zien in de fotografische illustraties van NASA, wordt dus verkregen uit de registratie van infrarood- en ultraviolette straling. Ja, aan de ene kant, als we naast de objecten op de foto's zouden staan, zouden we met onze eigen ogen een andere foto zien. Maar aan de andere kant stelt het gebruik van een onzichtbaar spectrum in afbeeldingen ons in staat om de meest nauwkeurige weergave ervan te krijgen. Dit verandert niets aan de vorm van de objecten.
Ruimtebeelden zijn een effectief middel om het werk van wetenschappers populair te maken, maar ruimteobservatoria worden niet buiten de planeet gelanceerd omwille van indrukwekkende foto's. Hun doel is om informatie te verkrijgen over de fysische parameters van astronomische objecten.
NASA en Photoshop
De camera's van Hubble maken geen kleurenfoto's, zoals camera's en telefoons die we gewend zijn, maar zwart-wit. En, zoals eerder vermeld, registreren ze niet alleen het zichtbare spectrum, maar ook het spectrum dat voor ons oog ontoegankelijk is: infrarood en ultraviolette straling. Om een zwart-wit afbeelding in kleur te maken, worden lichtfilters toegepast. Zo worden meerdere afbeeldingen in verschillende kleuren verkregen. Zet ze bij elkaar en krijg die betoverende beelden die NASA bij persberichten hoort.
Melkwegstelsel NGC 1512. Afbeeldingen in verschillende spectra en in de samengestelde afbeelding
Foto: NASA
NASA-astronoom en Adobe Photoshop-specialist Robert Hurt verwerkt Hubble-afbeeldingen. Hurt vergelijkt zijn werk met wat de ontwerpers van glossy magazines doen. Fotobewerking gebeurt uitsluitend om esthetische redenen, en ook om de kijker niet per ongeluk te misleiden. Originele foto's moeten worden bewerkt. De artefacten die door de telescoopcamera's worden gecreëerd, kunnen uiterlijk lijken op echte ruimtevoorwerpen. Dit alles wordt verwijderd uit de uiteindelijke afbeelding. “We willen niet dat mensen denken dat daar iets vreemds aan het vliegen is, wat niet echt is”, zegt Robert Hurt. Als je hebt gehoord dat NASA UFO-afbeeldingen uit zijn afbeeldingen wist, dan was dat om deze reden.
Spiraalstelsel NGC 3982 in het sterrenbeeld Grote Beer in de originele afbeelding in zwart-wit en kleur
Foto: NASA
Getekende planeten
Met planeten in de buurt van verre werelden is alles veel gecompliceerder. Op enkele uitzonderingen na, kunnen we ze nog niet door een telescoop zien. Zo'n uitzondering is bijvoorbeeld de exoplaneet 2M1207 b, die in een baan om de bruine dwerg 2M1207 in het sterrenbeeld Centaurus draait. Het bevindt zich op een afstand van ongeveer 170 sv. jaar van ons verwijderd. Maar de opname gemaakt met een optische telescoop geeft ons weinig informatie over de planeet.
Planeet 2M1207b. Foto gemaakt met de VLT-telescoop in Chili
Foto: wikipedia.org
Planeet 2M1207b. Kunstenaar tekenen
Foto: wikipedia.org
Maar in de regel is de ontdekking van exoplaneten met telescopen op de grond een zeldzaamheid. De belangrijkste jager op exoplaneten is de in een baan rond Kepler draaiende telescoop. Het golflengtebereik is 430–890 nm. Dat wil zeggen, het vangt bijna het gehele zichtbare spectrum en een deel van de infraroodstraling op. Maar Kepler kan ook geen planeten in de buurt van sterren zien. Ze zijn te klein en ver van ons verwijderd. Hij "probeert" niet eens naar de planeten te kijken, hij heeft een andere manier van werken.
Om de planeet te lokaliseren, registreren astronomen de fluctuaties in helderheid en baan van de sterren. Als de helderheid van een ster periodiek afneemt, is de kans groot dat er een planeet is. Hij cirkelt rond zijn ster en passeert periodiek tussen de ster en ons en bedekt een deel van de schijf van zijn ster. Dit lijkt op de doorgang van Mercurius en Venus langs de schijf van de zon. We zien ze alleen in andere sterrenstelsels. De planeet "neemt" gewoon een deel van de lichtstroom die van de ster komt "op". Deze methode wordt de "doorvoermethode" genoemd. Een andere methode stelt u in staat een ster te detecteren door wijzigingen in zijn positie te registreren. De ster en zijn planeet draaien rond een gemeenschappelijk massamiddelpunt, wat betekent dat de exoplaneet met zijn ster zwaait. In relatie tot ons beweegt zo'n ster weg en nadert dan de aarde. Meting van de Dopplerverschuiving van het spectrum van de ster helpt om dergelijke fluctuaties te detecteren. Wat deze waarden ook zijn, ze worden met voldoende nauwkeurigheid geregistreerd door moderne instrumenten. Wetenschappers worden zich bewust van de grootte en dichtheid van de planeet, de periode van revolutie rond zijn ster en hoe ver deze er van verwijderd is. Soms slagen wetenschappers er in exoplanetaire systemen in de buurt van ons in de kleur van het oppervlak van de planeet te bepalen. Door bijvoorbeeld het licht van de ster te observeren dat weerkaatst wordt vanaf het oppervlak van de planeet HD 189733b, hebben astronomen de ware kleur bepaald - in dit geval intens blauw. Deze gegevens worden vervolgens doorgegeven aan de kunstenaars, die de overige details zelf bedenken.de periode van revolutie rond zijn ster en hoe ver deze ervan verwijderd is. Soms slagen wetenschappers er in exoplanetaire systemen in de buurt van ons in de kleur van het oppervlak van de planeet te bepalen. Door het licht van de ster te observeren dat weerkaatst wordt vanaf het oppervlak van de planeet HD 189733b, hebben astronomen de ware kleur bepaald - in dit geval intens blauw. Deze gegevens worden vervolgens doorgegeven aan de kunstenaars, die zelf de overige details bedenken.de periode van revolutie rond zijn ster en hoe ver deze ervan verwijderd is. Soms slagen wetenschappers er in exoplanetaire systemen in de buurt van ons in om de kleur van het oppervlak van de planeet te bepalen. Door het licht van de ster te observeren dat weerkaatst wordt vanaf het oppervlak van de planeet HD 189733b, hebben astronomen de ware kleur bepaald - in dit geval intens blauw. Deze gegevens worden vervolgens doorgegeven aan de kunstenaars, die de overige details zelf bedenken.
Planet HD 189733 A b zoals gezien door de kunstenaar
Foto: wikipedia.org
Als de planeet zich in de bewoonbare zone bevindt, is er vegetatie op mogelijk. En de kleur van de vegetatiebedekking van een exoplaneet hoeft niet dezelfde te zijn als op aarde - groen. Kepler-186 is een rode dwerg in het sterrenbeeld Cygnus op een afstand van 492 sv. jaar verwijderd van onze planeet - straalt voornamelijk licht uit in het rode bereik. Volgens wetenschappers zal de vegetatie op een planeet in een baan om een ster hoogstwaarschijnlijk een van de tinten oranje hebben. Toegegeven, de kunstenaars vestigden zich nog steeds op de koperen tint van het oppervlak, omdat ze zo'n gewaagde aanname niet durfden te illustreren.
Planet Kepler-186 f zoals gezien door de kunstenaar
Foto: wikipedia.org
NASA-kunstenaars laten zich leiden door hun verbeeldingskracht en wetenschappelijke gegevens om een mogelijke verre wereld zo nauwkeurig mogelijk te beschrijven. Maar soms negeren ze het realisme ter wille van het vermaak. Als je in de afbeelding een helder verlicht oppervlak van een planeet ziet en zijn ster zich tegelijkertijd achter de planeet bevindt, is dit een reden om na te denken. Waar komt het licht vandaan? In werkelijkheid zou een ruimtereiziger slechts een smalle sikkel aan de rand van de schijf van de planeet verlicht zien. Zoals wij vanaf de aarde bijvoorbeeld de smalle halve maan van de jonge maan na de nieuwe maan zien.
Sergey Sobol