Głębokie Pole Hubble’a

Głębokie Pole Hubble’a (ang. Hubble Deep Field, w skrócie HDF) – obraz niewielkiego, z pozoru pustego, obszaru w gwiazdozbiorze Wielkiej Niedźwiedzicy, bazujący na serii obserwacji Kosmicznym Teleskopem Hubble’a. Zdjęcie jest złożeniem 342 osobnych ekspozycji wykonywanych przy pomocy Wide Field and Planetary Camera 2 przez dziesięć kolejnych dni, pomiędzy 18 grudnia a 28 grudnia 1995 r. Sfotografowany obszar ma rozmiary kątowe zaledwie 144" – mniej więcej tyle, ile średnica piłki tenisowej widziana z odległości stu metrów.
Pole jest tak małe, że w jego obrębie leży jedynie kilka gwiazd Drogi Mlecznej. Dlatego też niemal wszystkie obiekty z około 3 tysięcy znajdujących się na zdjęciu to galaktyki. Niektóre z nich to najmłodsze i najbardziej odległe ze wszystkich dotychczas poznanych. Przez wykrycie tak wielkiej liczby młodych galaktyk, HDF stało się czołowym źródłem w badaniach nad wczesnym Wszechświatem oraz ilustrującym prace dotyczące teorii jego powstania – od czasu, gdy zostało zrobione, pojawiło się w odniesieniach niemal czterysta prac naukowych.
Trzy lata po wykonaniu HDF powstała podobna fotografia, Głębokie Południowe Pole Hubble’a, ukazująca mały fragment nieba południowego. Porównanie obu zdjęć ukazało podobieństwa tych obszarów i umocniło przekonanie o prawdziwości zasady kosmologicznej mówiącej, że struktura Wszechświata jest jednorodna oraz że Ziemia nie znajduje się w wyróżnionym, specyficznym miejscu.
W 2004 r. wykonano jeszcze głębsze zdjęcie, znane jako Ultragłębokie Pole Hubble’a. Powstało ono z połączenia obrazów z trwających 11 dni obserwacji. Do sierpnia 2009 r. było to najdalej sięgające astronomiczne zdjęcie, jakie kiedykolwiek wykonano w świetle widzialnym. W 2009 r. astronomowie użyli Teleskopu Hubble’a do obserwacji w bliskiej podczerwieni. Łączny czas ekspozycji wynosił 173 tysiące sekund w ciągu czterech dni. Teleskop Hubble’a uzyskał, dzięki zdjęciom wykonanym w podczerwieni, obraz najbardziej odległych zakątków Wszechświata.
Obserwowano ten sam obszar nieba, co w Ultragłębokim Polu Hubble’a (Hubble Ultra Deep Field), wykonanym w roku 2004 zdjęciu najdalej widocznych galaktyk w świetle widzialnym. Nowa kamera Kosmicznego Teleskopu Hubble’a, kamera szerokiego pola (Wide Field Camera 3 – WFC3) pracuje w zakresie bliskiej podczerwieni, dzięki czemu może sięgnąć jeszcze głębiej w przestrzeń niż w 1994 r.
Najsłabsze i najbardziej czerwone obiekty na zdjęciu okazały się galaktykami uformowanymi zaledwie 600 milionów lat po Wielkim Wybuchu.

context: W wyniku rozszerzania się Wszechświata, odleglejsze obiekty oddalają się od Ziemi szybciej, co jest znane jako Prawo Hubble’a. Wyraźny wpływ na światło z najdalszych galaktyk ma efekt Dopplera, co oznacza, że wszelkie promieniowanie jakie od nich odbieramy „czerwienieje”. Do czasu wykonania HDF znano głównie kwazary z dużymi przesunięciami dopplerowskimi, natomiast galaktyk z przesunięciem ku czerwieni większym niż 1 odkryto bardzo niewiele. Tymczasem w Głębokim Polu Hubble’a zauważono wiele galaktyk ze współczynnikiem przesunięcia kilkukrotnie większym, co niektórym z nich daje odległość około 12 miliardów lat świetlnych od Ziemi.
qas: question: Z jakiego powodu obiekty znajdujące się dalej od Ziemi, oddalają się od niej szybciej?
answers: text: W wyniku rozszerzania się Wszechświata
generative_answer: W wyniku rozszerzania się Wszechświata

question: Jakie zjawisko wpływa na światło przemieszczające się z odległych galaktyk?
answers: text: efekt Dopplera
generative_answer: efekt Dopplera

question: Gdzie zaobserwowano dużo galaktyk z przesunięciem ku czerwieni znacznie większym niż 1?
answers: text: w Głębokim Polu Hubble’a
generative_answer: w Głębokim Polu Hubble’a

question: W jakiej odległości od Ziemi znajduje się najbardziej odległa galaktyka, którą udało się zaobserwować?
plausible_answers: text: około 12 miliardów lat świetlnych
generative_answer: około 12 miliardów lat świetlnych

question: Z czym wiąże się fakt, że na światło docierające z najodleglejszych galaktyk działa efekt Dopplera?
answers: text: wszelkie promieniowanie jakie od nich odbieramy „czerwienieje”
generative_answer: wszelkie promieniowanie jakie od nich odbieramy „czerwienieje”