Astronomom so sodobni tehnični pripomočki v veliko pomoč. Med »čudesi sodobne tehnologije« ima Hubblov vesoljski teleskop gotovo zelo pomembno mesto, saj nas je s svojim dolgoletnim delom v orbiti nad Zemljo razveselil že z mnogimi prelepimi posnetki vesolja. Mogoče najbolj presenetljiva Hubblova slika – vsaj za nas, ki nismo profesionalni astronomi – je fotografija z imenom Hubblovo globoko polje (Hubble Deep Field), ki prikazuje najbolj oddaljene galaksije v vesolju, ki smo jih ljudje kdajkoli uspeli znati s pomočjo vidne svetlobe.
Hubblovo »globoko polje«
Verjetno smo že vsi kdaj ponoči gledali v nebo in na njem prepoznali vsaj ozvezdje Velikega voza in z njegovo pomočjo poiskali Severnico. Svetle pike na črnini neba že tisočletja vznemirjajo ljudi vseh kultur z vprašanji odkod zvezde in zakaj toliko črnine vmes?
Med 18. in 28. decembrom 1995 so astronomi objektiv kamere na krovu Hubblovega vesoljskega teleskopa usmerili na majhen črn predel neba v ozvezdju Velikega voza, kjer dotlej niso zaznali nobene zvezde. Kamera je 10 dni zapovrstjo zbirala svetlobo, ki ni prihajala z bližnjih zvezd, ampak s črnega predela medzvezdnega neba. Odsek nebesnega svoda, v katerega je bila usmerjena kamera, je bil zelo majhen. Ustrezal bi delu neba, ki bi ga zakrila teniška žogica, če bi jo gledali preko nogometnega igrišča.
Ko so astronomi izbirali primerno mesto med zvezdami, kamor bi lahko usmerili teleskop za snemanje na videz temnih predelov vesolja, so morali biti posebej pazljivi. Kraj na nebu je moral biti izven pasu naše galaksije Rimske ceste, saj so želeli posneti vesolje onstran zvezd naše in bližnjih galaksij. Prav tako je moralo biti področje v tako imenovani regiji neba, ki ga lahko Hubblov teleskop neprestano vidi, ko kroži okoli Zemlje – se pravi, da ga občasno ne smeta zakriti Zemlja oziroma Luna.
Po dobrem tednu zbiranja fotonov svetlobe iz medzvezdnega temnega neba, je pred astronomi nastala osupljiva podoba, ki je vse prej kot dolgočasno črno ozadje. Na sliki je cela množica najrazličnejših vesoljskih objektov, med katerimi je največ galaksij. Fotografija takoj obšla svet. Danes predstavlja pomemben mejnik v raziskovanju mladega vesolja, o čemer priča tudi podatek, da je bilo v desetletju od njenega nastanka napisanih že več kot štiristo znanstvenih člankov in razprav, ki jo obravnavajo iz najrazličnejših vidikov.
Proces nastajanja fotografije
Vendar slika »globokega vesolja,« ki jo je posnel Hubble, ni preprosto podoba, kot bi jo lahko videli, če bi imeli zelo dobre oči, kot kak Superman. Sestavljena iz 342 zaporedno posnetih fotografij istega odseka neba, ki so jih medsebojno primerjali in analizirali, iz njih odstranili motnje, ki so jih povzročili recimo kozmični žarki ali pa drugi bližnji predmeti, kot so recimo prašni delci in umetni sateliti, ki so slučajno zašli pred objektiv. Množico očiščenih slik so morali nato še združiti skupaj, kar tudi ni bilo lahko opravilo.
Prav tako barve na sliki niso zares naravne, čeprav niso tudi povsem izmišljene. Sliko so namreč posneli z različnimi optičnimi filtri, vendar so bili posamezni posnetki sami po sebi črno beli. Izbiro filtrov so prilagodili temu, da je bila znanstvena informacija, ki so jo pridobili iz posnetkov, čim večja, zato niso uporabili filtrov, ki bi najbolje ustrezali pretvarjanju v realistično barvno sliko, ki ustreza našim človeškim očem.
V končni sliki, ki je sestavljena iz 342 posamičnih posnetkov, so našteli več kot 3.000 vesoljskih objektov, med katerimi je največ galaksij. Med vsemi pikicami na sliki jih le manj kot deset ustreza zvezdam v naši galaksiji, vse ostalo je veliko bolj oddaljeno. Za najbolj oddaljene galaksije so izračunali, da so kar 12 milijard svetlobnih let daleč.
Svetlobni časovni stroj
Če gledamo globoko v vesolje, gledamo hkrati tudi daleč nazaj v preteklost. Svetloba namreč ne potuje z neskončno hitrostjo, ampak ima le z zelo zelo veliko hitrost. Za pot od Lune do Zemlje tako svetlobni žarki porabijo le dobro sekundo, s Sonca pa do nas potujejo kar celih osem minut. Ko gledamo zvečer sončni zahod, vidimo Sonce zmeraj vsaj osem minut mlajše, kot je v resnici. Pri zvezdah je ta časovna razlika zaradi ogromnih razdalj še večja. Svetloba z nam najbližje zvezde, če za trenutek pozabimo na Sonce, potuje do našega planeta cela štiri leta, zato pravimo, da je oddaljena štiri svetlobna leta. Če bi ta zvezda recimo danes ugasnila, bi jo na nebu lahko gledali še štiri leta, saj bo do nas vseeno prišla vsaj še svetloba, ki je že na poti v trenutku, ko zvezda ugasne. Ker je za svetlobo celotna pot dolga štiri leta, bomo toliko časa lahko še opazovali pikico na nebu, ki ustreza že ugasli zvezdi.
Razdalje v vesolju so tudi za svetlobo velikanske. Svetloba z večine galaksij, ki jih lahko vidimo na sliki Hubblovega globokega polja, je do nas potovala več kot 10 milijard let. To pomeni, da je pred nami slika zelo mladega vesolja. Danes astronomi že zelo natančno vedo, kako hitro se vesolje napihuje, in iz tako so lahko izračunali, pred koliko leti so bile vse galaksije povsem skupaj. Po zadnjih meritvah naj bi se vesolje začelo raztezati pred nekaj manj kot 14 milijardami let, kar je tudi ocena starosti našega vesolja.
Podoba zelo mladega vesolja
Na sliki globokega polja, ki jo je Hubble posnel pred desetimi leti, lahko vidimo galaksije iz časa, ko je bilo vesolje staro le eno milijardo let. Leta 1998 so na enak način posneli še področje brez zvezd na južnem nebu (Hubble Deep Field South) in dobili zelo podobno sliko, kar je močan dokaz, da ni bistvenih razlik v porazdelitvi galaksij po vesolju, da je vesolje dokaj homogeno.
Pred dvema letoma pa so se astronomi lotili še bolj natančnega prečesavanja svetlobe z najbolj odročenih koncev vesolja, ki se jih še da opazovati. Od 24. septembra 2003 do 16. januarja 2004 so zbiranje vidne svetlobe z oddaljenih koncev vesolja ponovili v projektu z imenom Hubblovo ultra globoko polje (Hubble Ultra Deep Field). Tokrat so zbrali skoraj tisoč posamičnih fotografij, ki so jih ponovno skrbno obdelali in iz množice posnetkov sestavili eno samo barvno sliko. Na »ultra« sliki mladega vesolja so razločili kar 10.000 galaksij, med katerimi so najbolj oddaljene neverjetnih 13 milijard svetlobnih let daleč. Nekatere galaksije so celo iz obdobja, ko je bilo vesolje staro vsega 400 milijonov let.
Da bi lahko pogledali še bolj nazaj v čas in videli galaksije v še mlajšem vesolju, pripravlja Nasa s partnerji nov, večji in še bolje opremljen vesoljski teleskop (James Webb Space Telescope), ki naj bi ga izstrelili v orbito leta 2013. Projekt se je najprej imenoval Vesoljski teleskop nove generacije (Next Generation Space Telescope), potem pa so ga poimenovali kar po enemu od Nasinih prvih direktorjev. Zrcalo na novem teleskopu naj bi imelo kar šestkrat večjo površino, kot jo ima Hubblov teleskop, pa tudi orbita novega satelita bo dlje od Zemlje, zato bodo šumi, ki jih povzročajo motnje z Zemlje, manjši.
