Камера ACS (Advanced Camera for Surveys), один з основних робочих інструментів космічного телескопа «Габбл», відзначила 20 років роботи. Її встановили 7 березня 2002 року, і з того часу вона стала одним з найбільш використовуваних інструментів — на її рахунку понад 125 тисяч знімків. Команда NASA пригадала деякі з відкриттів камери за час роботи на борту космічного довгожителя.
Астронавти прибирають камеру FOC, щоб звільнити місце для ACS. NASA / Wikimedia Commons
Запущений ще 1990 року у космос телескоп «Габбл» за такий величезний час роботи приніс астрономам безліч наукових даних у десятки терабайтів. Advanced Camera for Surveys (ACS) — науковий інструмент третього покоління, який з'явився на борту «Габбла» 7 березня 2002 року у рамках місії з обслуговування 3B (STS-109). Її встановили на заміну камері Faint Object Camera (FOC) — останньому оригінальному науковому приладу «Габбла».
Камера перед відправленням у космос / NASA
Як один з основних інструментів візуалізації, ACS спостерігає за космосом у широкому діапазоні хвиль: від ближнього інфрачервоного до ультрафіолетового. І на відміну від інших приладів, має три окремих оптичних канали та велику площу детектора, завдяки чому вдесятеро підвищила ефективність «Габбла». Після встановлення ACS стала найбільш часто використовуваним інструментом Хаббла. Серед багатьох досягнень камера допомогла скласти мапу розподілу темної матерії, виявити набагато віддаленіші об'єкти у Всесвіті, знайти масивні планети та вивчити еволюцію скупчень галактик.
NASA, ESA, STScI
Наприклад, їй вдалося розгледіти полотно із шести тисяч галактик на своєму тестовому знімку — зображенні спіральної галактики Пуголовок (Tadpole Galaxy, UGC 10214). Така спотворена форма галактики спричинена компактною галактикою у верхньому лівому куті, яка «тікає» після зіткнення. Пуголовок знаходиться на відстані приблизно 420 мільйонів світлових років від нас в сузір'ї Дракона, а внаслідок зіткнення у ньому з'явилися численні молоді блакитні зірки та зоряні скупчення.
NASA, H. Ford (JHU), G. Illingworth (UCSC/LO), M.Clampin (STScI), G. Hartig (STScI), the ACS Science Team, and ESA
Зображення ACS настільки чітке, що астрономи можуть ідентифікувати віддалені галактики на тлі. Знімок отримали завдяки спостереженням ACS 1 і 9 квітня 2002 року. Кольорове зображення складається з трьох окремих зображень, зроблених у ближньому інфрачервоному, оранжевому та синьому фільтрах.
У січні 2007 року через несправність електроніки два найбільш часто використовувані оптичні канали камери ACS вийшли з ладу — Wide Field Channel (WFC) і High-Resolution Channel (HRC). WFC, відповідальному на той час за 70 відсотків спостережень, вдалося повернутися до ладу, однак HRC відновити не вдалося і він досі лишається у безпечному режимі. У 2009 році астронавти під час останньої місії з обслуговування «Габбла» STS-125 повністю відремонтували камеру.
Загалом ACS зробила понад 125 тисяч знімків і, наприклад, взяла участь у місії New Horizons, зробивши найякісніші на той момент зображення карликової планети Плутон ще за кілька років до прибуття до нього New Horizons.
Зображення Плутона на основі кількох фотографій ASC на борту «Габбла», зроблених з 2002 по 2003 рік. NASA, ESA, and M. Buie / Southwest Research Institute
Зірка Фомальгаут — найяскравіша зоря сузір'я Південної Риби — знаходиться на відстані 25 світлових років від нас. В 2008 завдяки ASC у NASA знайшли візуальні свідчення обертання навколо світила планети. Втім, попри те, що в 2015 році Міжнародний астрономічний союз навіть привласнив екзопланеті ім'я — Даґон, існування Фомальгаута все ж поставили під сумнів. Сьогодні Даґон називають не екзопланетою, а хмарою пилу, що утворилася через зіткнення двох великих тіл.
Комбіноване зображення всіх спостережень спектрографа «Габбла» STIS (2010, 2012, 2013 і 2014 роки) системи Фомальгаута. Gaspar A., Rieke G.H. / PNAS, 2020
Також завдяки камері ASC, «Габбл» розгледів космічне явище, зване світловим відлунням. Змінна зоря V838 Єдинорога, що розташована на відстані 20 тисяч світлових років від нас, раптово спалахнула, різко підвищивши свою світність. Цей спалах спричинив яскраву і видовищну подію, підсвітивши хмару пилу і газу навколо світила. За аналогією зі звуковою луною, світлова виникне від раптового спалаху світла, яке відбиватиметься від об'єктів навколо та досягне спостерігача з часом.
Таким чином, за світлом від джерела, трохи пізніше до спостерігача дійде вже відбите світло. Ця затримка створює видимість розширення хмари пилу і у випадку з V838 Єдинорога такий видимий розмір газопилової хмари виріс з 4 до 7 світлових років.
NASA and The Hubble Heritage Team (AURA/STScI)
Вимірюючи рух групи зірок у нашій сусідній галактиці Андромеди, ACS дозволила астрономам розрахувати, що Андромеда і наш Чумацький Шлях зіткнуться лоб в лоб приблизно через чотири мільярди років. Зараз галактика Андромеди знаходиться на відстані 2,5 мільйона світлових років від нас, але під дією взаємного тяжіння двох галактик, зі швидкістю 100-140 кілометрів на годину, вона прагне стати з нами однією еліптичною галактикою.
NASA; ESA; Z. Levay and R. van der Marel, STScI; T. Hallas, and A. Mellinger
У 2002 році ACS вдалася до методу гравітаційного лінзування та використала галактичне скупчення Abell 1689 як лінзу шириною у два мільйони світлових років. На зображенні видно сотні галактик, віддалених від нас на багато мільярдів світлових років.
NASA, N. Benitez, T. Broadhurst, H. Ford, M. Clampin, G. Hartig, G. Illingworth, the ACS Science Team, and ESA
Камера ASC була спеціально розроблена для дослідження максимально далеких від нас об'єктів. Тому її використали для спостережень за скупченнями RDCS 1252.9-2927 і TN J1338-1942. За підрахунками, галактики в RDCS 1252 утворили основну частину своїх зірок більше 11 мільярдів років тому (при червоних зміщеннях більше ніж 3), а TN J1338-1942 — це скупчення галактик, які існували понад 12 мільярдів років тому (при червоному зміщенні 4,1).
NASA, ESA, J. Blakeslee (JHU), M. Postman (STScI), and G. Miley (Leiden Observatory)
За двадцять років роботи камера ASC заглядала у космос з безпрецедентною чіткістю з борту космічного телескопа «Габбл». Вона пережила з «Габблом» більшу частину його перебування на орбіті і розширила його дослідницький потенціал. До речі, після нещодавнього виходу телескопа з ладу, вона першою стала до роботи і сьогодні продовжує спостерігати за космосом у штатному режимі.