גם אחרי כמעט שלושה עשורים של שירות נאמן, טלסקופ החלל האבל ממשיך לפעול ולספק תמונות עוצרות נשימה של הקוסמוס. כאחד המצפים הגדולים של נאס"א, התצפיות שלו על גלקסיות רחוקות, Exoplanets והתפשטות היקום השפיעו מהפכנית על אסטרונומיה, אסטרופיסיקה וקוסמולוגיה.
התרומה האחרונה של האבל מגיעה בצורה של פסיפס בשמים עמוקים שנבנה תוך שימוש בתצפיות בשווי 16 שנה. הפסיפס הזה, המכונה "שדה מורשת האבל", מתואר כ"ספר ההיסטוריה "הגדול ביותר והמקיף ביותר של הגלקסיות. בסך הכל, הוא מכיל בערך 265,000 גלקסיות שמתוארכות ל -500 מיליון שנה בלבד לאחר המפץ הגדול.
כמעט 7,500 חשיפות בודדות נכנסו ליצירת שדה האבל מורשת, והעניקו דיוקן רחב של היקום הרחוק שנראה לאחור לתקופות הקדומות ביותר לעין. בכך, התמונה מראה כיצד הגלקסיות השתנו עם הזמן, גדלו דרך מיזוגים והפכו לגלקסיות הענק שאנו רואים במגזין החלל. משמעות הדבר היא ש- 13.3 מיליארד שנים של התפתחות קוסמית הועברו בתמונה אחת זו.
מאמץ שאפתני זה כולל את העבודה הקולקטיבית של 31 תוכניות האבל על ידי צוותים שונים של אסטרונומים. הוא כלל גם תצפיות שנערכו על ידי מספר סקרי שדה עמוק של האבל. אלה כוללים את שדה האבל העמוק בשנת 1995, הסקר העמוק של Observatories Origins Deep (GOODS) משנת 2003, שדה האבל האולטרה עמוק משנת 2004, ואת שדה העמוק eXtreme (XDF) משנת 2012, שהוא הנוף העמוק ביותר של היקום עד כה. .
כמו גארת 'אילינגוורת', פרופסור אמריטוס ב- UCSC וראש הצוות שהרכיב את הקבוצה
"כעת, לאחר שהתרחבנו יותר מאשר בסקרים קודמים, אנו קוצרים הרבה יותר גלקסיות רחוקות במערך הנתונים הגדול ביותר שיצר אי פעם. אף תמונה לא תעלה על תמונה זו עד להשקת טלסקופי חלל עתידיים כמו ג'יימס ווב. "
בנוסף להצגת גלקסיות באור הנראה, טווח אורך הגל מתפרש בין האולטרה סגול לחלק הכמעט אינפרא אדום של הספקטרום. זה המפתח באסטרונומיה ובקוסמולוגיה המודרנית, בכך שהוא מאפשר להבהיר מאפייני מפתח של הרכבת הגלקסיה. דוגמה טובה לכך היא
"מדידות כה מדהימות ברזולוציה גבוהה של הגלקסיות הרבות בקטלוג זה מאפשרות מסלול רחב של מחקר אקסטרגלאקטי", אמרה החוקרת המובילה בקטלוג קתרין וויטקר מאוניברסיטת קונטיקט, בסטורס. "לעתים קרובות, סקרים מסוג זה הניבו תגליות בלתי צפויות שהשפיעו בצורה הגדולה ביותר על הבנתנו את התפתחות הגלקסיה."
לפני כמאה שנה תאר אדווין האבל (שעל שמו נקרא ה- HST) גלקסיות הן "סמני החלל". באותה העת הוא התבונן בגלקסיות מרוחקות וציין כיצד האור שהגיע מרובם הועבר לעבר הקצה האדום של הספקטרום - aka. "הסטה אדומה", וזה אינדיקציה לכך שאובייקטים אסטרונומיים מתרחקים מאיתנו.
תצפיות אלה אישרו תחזית שנעשתה על ידי תיאוריית היחסות הכללית של איינשטיין - כי היקום נמצא במצב של התפשטות או התכווצות. סקרים שלאחר מכן השתמשו בגלקסיות למדידת קצב ההתפשטות הקוסמית (המכונה קבוע האבל), שהציע גם רמזים לפיסיקה העומדת בבסיס הקוסמוס, מתי מקורם של יסודות כימיים וכיצד הופיעו מערכת השמש והחיים שלנו.
השקפה רחבה זו מועילה במיוחד מהבחינה הזו מכיוון שהיא מכילה גלקסיות פי 30 בערך מהשדות העמוקים הקודמים. שדה המורשת חשף גם כמה חפצים חריגים, שרבים מהם הם שרידי התנגשויות ומיזוגים שהתרחשו בתקופת היקום הקדום - מה שמכונה "תאונות רכבת" גלקטיות.
כפי שאתה יכול לדמיין, הרכבת תמונה זו לא הייתה משימה קלה. כפי שהסביר דן מאגי מאוניברסיטת קליפורניה, סנטה קרוז, מוביל עיבוד הנתונים של הצוות:
"המטרה שלנו הייתה להרכיב את כל 16 שנות החשיפות לתמונת מורשת. בעבר, מרבית החשיפות הללו לא הוכנסו באופן עקבי שיכול לשמש כל חוקר. אסטרונומים יכולים לבחור את הנתונים בשדה המורשת שהם רוצים ולעבוד איתם מייד, לעומת צורך לבצע כמות עצומה של הפחתת נתונים לפני שהם מבצעים ניתוח מדעי. "
למרות היותו הדימוי המפורט והרחיב ביותר של גלקסיות שצולמו אי פעם, תמונה חדשה זו היא בסך הכל הראשונה בסדרת תמונות Hubble Legacy Field. הצוות עובד כרגע על מערך תמונות נוסף, הכולל יותר מ -5,200 חשיפות האבל, מאזור אחר בשמיים. במבט קדימה, אסטרונומים מקווים להרחיב את טווח האורך הרב-רוחני בתמונות המורשת כך שיכלול עוד יותר נתונים עליהם
זה יכלול IR עם אורך גל ארוך יותר ותצפיות רנטגן בעלות אנרגיה גבוהה משני מצפים גדולים אחרים של נאס"א - טלסקופ החלל שפיצר ומצפה הרנטגן של צ'נדרה. כפי שאמר חבר הצוות Rychard Bouwens מאוניברסיטת ליידן בהולנד בהודעה לעיתונות של ESA:
"היבט מרגש אחד של התמונות החדשות הללו הוא המספר הגדול של ערוצי צבע רגישים הזמינים כעת לצפייה בגלקסיות מרוחקות, במיוחד בחלק האולטרה סגול של הספקטרום. עם תמונות בכל כך הרבה תדרים, אנו יכולים לנתח את האור מהגלקסיות לתרומות של כוכבים ישנים וצעירים, כמו גם גרעינים גלקטיים פעילים. "
בינתיים, שום תמונה של היקום לא צפויה לעלות על תמונות האבל מורשת שדה אחת עד להשקת טלסקופי החלל מהדור הבא. אלה כוללים את טלסקופ החלל ג'יימס ווב (JWST) וה טלסקופ חלל אינפרא אדום רחב שדה (WFIRST), לשניהם מכשירים בעלי מכשירים שמציעים רזולוציה משופרת ורגישות לאורך האבל ובכך לאפשר סקרים מעמיקים יותר.
המספר העצום של הגלקסיות בתמונת שדה Legacy הם גם יעדים עיקריים לטלסקופים עתידיים. כפי שאילינגוורת 'אמר בהודעה לעיתונות של HubbleSite:
"הרכבנו את הפסיפס הזה ככלי שישמש אותנו ועל ידי אסטרונומים אחרים. הציפייה היא שסקר זה יביא להבנה עוד יותר קוהרנטית, מעמיקה והגדולה יותר של התפתחות היקום בשנים הבאות ... זה באמת יסדיר את הבמה לטלסקופ הסקר האינפרא אדום הרחוק המתוכנן של נאס"א (WFIRST). שדה Legacy הוא מחפש דרכים עבור WFIRST, שתצלם תמונה שגדולה פי מאה מצילום של האבל. תוך תצפיות בשווי של שלושה שבועות בלבד של WFIRST, אסטרונומים יוכלו להרכיב שדה שהוא הרבה יותר עמוק וגדול יותר מפי שניים משדה האבל מורשת. "
בנוסף, יכולות ההדמיה של JWST בלהקת ה- IR (שאינן חורגות מגבולות האבל או שפיצר) יאפשרו לאסטרונומים להתעמק הרבה יותר בתמונת שדה המורשת כדי לחשוף יותר על צמיחת גלקסיות התינוקות. התמונה (יחד עם החשיפות האינדיבידואליות שקיבלה את הפיכתה) זמינה דרך ארכיב מיקולסקי לטלסקופים חלליים (MAST).
