Непридуманные космические истории - Нэнси Аткинсон

Несмотря на то что научные данные с «Хаббла» поступают в виде неброских черно-белых фотоснимков, в них заключается большое количество цветовой информации.

– Оказалось, что Вселенная гораздо более цветиста, чем мы могли себе представить, – объясняет Левей. – На самом деле, имеется много цветов, которые мы не можем сами увидеть, – это лучи света различных длин волн и энергий, и камеры «Хаббла» чувствительны к ним.

Галактика Водоворот знаменита своими четко выделенными спиральными рукавами. Они так хорошо заметны, потому что Водоворот занимается «перетягиванием гравитационного каната» со своей более мелкой галактикой-компаньоном (справа на снимке). Источник: NASA, ESA, команда «Наследие Хаббла» под эгидой Научного института космического телескопа (STScI) и Университетской ассоциации астрономических исследований (AURA), С. Беквис (STScI)

В составе оборудования «Хаббла» есть почти 40 цветных светофильтров, которые пропускают свет начиная от ультрафиолетового диапазона (дальше в сине-фиолетовую область спектра, чем могут воспринимать наши глаза), включая различные видимые цвета и заканчивая инфракрасными (более красными, чем доступно человеческому зрению). Это дает работающим над фотографиями специалистам большую свободу действий, а иной раз – и творческие возможности.

– Поскольку камеры на космическом телескопе функционируют не так, как земные фотоаппараты, нам приходится проделать кое-какую работу, чтобы полученные с их помощью снимки выглядели так, как они выглядят, – описывает ситуацию Левей. – Для этого нам требуется сочетать науку и искусство, объективный и субъективный подход. Но, по сути, это то же самое, что любой фотограф может делать, печатая снимки с негативов или преобразуя исходные, необработанные снимки с цифровой камеры.

Левей говорит, что он и другие сотрудники группы создания изображений выделяют различные цвета в собираемом телескопом потоке света и комбинируют их, чтобы построить цветные изображения. В общем, цвета на готовых снимках с «Хаббла» более насыщенные, а сами объекты намного ярче по сравнению с тем, как мы их увидели бы своими глазами. На самом деле мы все равно их не смогли бы разглядеть, потому что они очень далеки, тусклы и иной раз видны лишь в диапазонах спектра, недоступных человеческому зрению.

Но самая важная задача группы создания изображений «Хаббла» – делать такие снимки, которые содержат максимум научной информации. Цвет используется либо как инструмент для усиления слабых деталей изображенного объекта, либо чтобы показать то, что человеческий глаз не увидел бы, как, например, облака ионизированного газа, которые вместе образуют туманность, или молодые звезды, окруженные пылевым облаком.

Главной камерой «Хаббла» в данный момент является широкоугольная камера № 3 (англ. Wide Field Camera 3 – WFC3), которая, на самом деле, представляет собой комбинацию двух инструментов: один регистрирует свет от ультрафиолета до видимой части спектра, а другой работает в инфракрасном диапазоне. Камера WFC3 требуется для изучения явлений темной энергии и темной материи, и с ее помощью ученые наблюдают за процессами формирования звезд и далекими галактиками.

Этот снимок участка в 50 световых лет шириной – центрального региона туманности Эты Киля – один из самых детальных видов места, где происходит и рождение, и гибель звезд. Сказочные формы туманности вылепляются рвущимися наружу звездными ветрами и испепеляющей ультрафиолетовой радиацией, испускаемой чудовищными звездами, которые прячутся в недрах этого ада. С течением времени эти звезды истончают и рвут в клочья окружающий газопылевой материал, который является последней толикой гигантского облака, породившего их. Источник: NASA, Европейское космическое агентство, Н. Смит (Калифорнийский университет в Беркли), команда «Наследие Хаббла» под эгидой Научного института космического телескопа (STScI) и Университетской ассоциации астрономических исследований (AURA)

Усовершенствованная обзорная камера – широкоугольная, очень чувствительная камера, которая регистрирует волны от дальнего ультрафиолетового диапазона до видимого света, что позволяет изучать процессы, происходившие в самой ранней Вселенной. Также на борту «Хаббла» имеется два спектрографа. Эти приборы могут расщеплять лучи света на отдельные цветовые составляющие и измерять интенсивность каждого цвета, что дает информацию об объекте, который был их источником. Ультрафиолетовый «спектрограф истоков Вселенной» лучше всего работает с малыми источниками излучения, такими как далекие звезды или квазары, а мультиобъектный спектрометр ближнего инфракрасного диапазона может составлять карты более обширных объектов, таких как галактики или даже места расположения черных дыр.

Кадры взрыва звезды. На этой серии фотографий, выполненных при помощи космического телескопа «Хаббл», можно увидеть распространение светового эха вокруг звезды V838 Единорога в промежутке от мая 2002 года до октября 2004‐го. Световое эхо – это отражение света взорвавшейся звезды от окружающих ее пылевых оболочек, и эти никогда не виданные ранее узоры неожиданно оказались подсвечены на несколько недель в начале 2002 года. С тех пор облако взрыва рассеялось, и на прежнем месте можно наблюдать только саму звезду. Все шесть фотографий были сделаны при помощи усовершенствованной обзорной камеры. Источник: NASA, Европейское космическое агентство и З. Левей

– Астрономия всегда была визуальной наукой, – говорит Левей, – ведь в давние времена люди смотрели в небо и наблюдали, как оно меняется. Потом Галилей использовал телескоп и смог разглядеть больше. Со временем телескопы становились все сложнее. Теперь астрономия превратилась в науку, которая полагается на измерения и расчеты, ведущиеся на компьютерах методами статистического анализа. Но астрономы и сейчас любят рассматривать картинки, потому что они притягивают любой взгляд.

Левей – профессиональный астроном, но еще он фотограф-самоучка. В кабинете Золта Левея в Научном институте космического телескопа на стенах развешаны фотографии в рамках – среди них как снимки с «Хаббла», так и сделанные им самим. У Золта есть ощущение, что его опыт фотографа как минимум так же важен для того, чтобы создавать привлекательные фото на основе данных, как и астрономическое образование.

– Такая работа требует определенного уровня понимания и труда, – говорит он, – но в ней нет ничего принципиально нового, техника обработки изображений остается одной и той же на протяжении многих лет. Тем не менее мы многому научились в работе с данными и изображениями. Думаю, нам удалось глубоко проникнуться теми принципами эстетики, которые позволяют создавать действительно сильные изображения астрономической тематики, не теряя приверженности научной правде, и выяснить, как правильно доносить результаты нашего труда до общественности.