Jamais auparavant la science n'avait pu se vanter d'images aussi colorées d'objets astronomiques. Nous sommes fascinés par la beauté impressionnante des galaxies et des nébuleuses des photographies de Hubble. Nous sommes étonnés des images des incroyables planètes découvertes par Kepler. Si jamais nos descendants parviennent à se rapprocher de ces objets étonnants, verront-ils de leurs propres yeux ce que nous voyons sur les photographies de la NASA?
Je vois - je ne vois pas
Une vingtaine d'années se sont écoulées et notre perception de l'espace a radicalement changé. Et pas des moindres (sinon principalement) grâce au télescope Hubble. C'est avec ses «yeux» que nous avons observé l'Univers ces dernières années. L'espace sur les photos prises par le télescope est vraiment incroyable. Mais les objets sur les images ressemblent-ils vraiment à ça? Peut-être que tout le monde sait que la NASA est de bons amis avec Photoshop. Et d'autres agences spatiales font de même. Est-il possible de se passer de traitement d'image? Est-ce que ça vaut le coup?
Contrairement à Galileo Galilei et à d'autres astronomes, y compris les astronomes modernes, mais examinant les corps célestes de leurs propres yeux à travers des télescopes optiques, l'astronomie moderne pratique une approche différente. Les étoiles, les galaxies, les nébuleuses sont des sources de rayonnement d'un large spectre. Du rayonnement gamma aux ondes radio. La lumière est un rayonnement visible perçu par l'œil humain, juste une petite zone à l'échelle des ondes électromagnétiques. Par conséquent, il existe de nombreux télescopes en orbite. Chacun d'eux reçoit des informations sur l'objet dans son spectre d'ondes électromagnétiques. Et le Hubble lui-même est capable d'enregistrer le rayonnement non seulement dans le visible, mais aussi dans les plages ultraviolettes et infrarouges invisibles aux yeux humains.
Les données obtenues à partir de différents télescopes permettent de mieux comprendre ce qui constitue un objet astronomique. Prenons, par exemple, la nébuleuse du crabe, située dans la constellation du Taureau, distante de près de 6500 années-lumière de nous. Voici à quoi cela ressemble en utilisant des données de différents télescopes. Peut-être y a-t-il des représentants de la vie intelligente dans d'autres mondes. Et il se peut très bien que les yeux des extraterrestres soient disposés différemment de ceux des humains. Pour eux, le domaine visible du rayonnement électromagnétique peut être une autre partie du spectre électromagnétique. On sait que de nombreuses espèces d'animaux peuvent voir des radiations inaccessibles à l'œil humain. Les abeilles, par exemple, voient la lumière dans le domaine des ultraviolets. Peut-être, pour les extraterrestres, la vue habituelle de la nébuleuse du crabe ne sera pas à l'extrême droite dans la rangée du haut, comme pour nous, mais par exemple la deuxième à gauche.
Nébuleuse du crabe
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Photo: wikipedia.org
En utilisant les données d'un télescope, vous pouvez également créer différentes illustrations photo. Les piliers de la création est peut-être l'une des photographies les plus célèbres de Hubble. Ce sont les restes de la partie centrale de la nébuleuse de gaz et de poussière de l'Aigle dans la constellation du Serpent et sont à environ 7000 années-lumière de nous.
"Piliers de la création" dans la lumière familière visible et proche infrarouge
Photo: NASA
Compte tenu des «piliers de la création», il est important de ne pas oublier que maintenant cette partie du cosmos a déjà changé. Certains scientifiques sont convaincus que les «piliers» se sont effondrés il y a 6 000 ans. Des informations sur la façon dont cela s'est produit, la lumière ne nous apportera qu'après 1000 ans.
Nous ne voyons pas la plupart des vagues venant des étoiles. Mais la vérité est que les illustrateurs de la NASA traduisent souvent des données qui nous sont invisibles en visibles. Le chef du groupe d'imagerie de l'Institut du télescope spatial (STScI), Zolt Levey, déclare: «Le télescope peut enregistrer une partie de la lumière que nous montrons sur les photographies, mais nous ne pouvons pas voir. Pourquoi ne pas le traduire en une photographie que nous pouvons voir? Ainsi, une partie de ce que nous voyons dans les illustrations photographiques de la NASA est obtenue à partir de l'enregistrement du rayonnement infrarouge et ultraviolet. Oui, d'une part, si nous étions à côté des objets représentés sur les images, nous verrions une image différente de nos propres yeux. Mais, d'un autre côté, l'utilisation d'un spectre invisible dans les images nous permet d'en obtenir la représentation la plus précise. Cela ne change pas la forme des objets.
L'imagerie spatiale est un moyen efficace de vulgariser le travail des scientifiques, mais les observatoires spatiaux ne sont pas lancés en dehors de la planète pour des photographies impressionnantes. Leur objectif est d'obtenir des informations sur les paramètres physiques des objets astronomiques.
NASA et Photoshop
Les appareils photo de Hubble ne prennent pas de photos en couleur, comme les appareils photo et les téléphones auxquels nous sommes habitués, mais en noir et blanc. Et, comme déjà mentionné, ils enregistrent non seulement le spectre visible, mais aussi celui qui est inaccessible à nos yeux - le rayonnement infrarouge et ultraviolet. Pour créer une image en noir et blanc en couleur, des filtres de lumière sont appliqués. Ainsi, plusieurs images sont obtenues dans des couleurs différentes. Mettez-les ensemble et obtenez ces images fascinantes que la NASA accompagne les communiqués de presse.
Galaxy NGC 1512. Images dans différents spectres et dans l'image composite
Photo: NASA
Robert Hurt, astronome de la NASA et spécialiste d'Adobe Photoshop, traite les images Hubble. Hurt compare son travail à ce que font les concepteurs de magazines sur papier glacé. La retouche photo est effectuée uniquement pour des raisons esthétiques, et aussi pour ne pas induire accidentellement le spectateur en erreur. Les images originales doivent être modifiées. Les artefacts créés par les caméras du télescope peuvent ressembler extérieurement à des objets spatiaux réels. Tout cela est supprimé de l'image finale. «Nous ne voulons pas que les gens pensent que quelque chose d'étrange vole là-bas, ce qui n'est pas vraiment le cas», déclare Robert Hurt. Si vous avez entendu dire que la NASA efface les images d'OVNI de ses images, alors elles sont apparues pour cette raison même.
Galaxie spirale NGC 3982 dans la constellation Ursa Major dans l'image originale en noir et blanc et couleur
Photo: NASA
Planètes dessinées
Avec des planètes proches de mondes lointains, tout est beaucoup plus compliqué. À de rares exceptions près, nous ne sommes pas encore en mesure de les voir à travers un télescope. Une telle exception, par exemple, est l'exoplanète 2M1207 b, en orbite autour de la naine brune 2M1207 dans la constellation du Centaure. Il est situé à une distance d'environ 170 sv. ans de nous. Mais l'image prise avec un télescope optique nous donne peu d'informations sur la planète.
Planet 2M1207b. Image prise avec le télescope VLT au Chili
Photo: wikipedia.org
Planet 2M1207b. Dessin d'artiste
Photo: wikipedia.org
Mais, en règle générale, la découverte d'exoplanètes par des télescopes au sol est une rareté. Le principal chasseur d'exoplanètes est le télescope orbital Kepler. Sa gamme de longueurs d'onde est de 430 à 890 nm. Autrement dit, il capte presque tout le spectre visible et une partie du rayonnement infrarouge. Mais Kepler est également incapable de voir les planètes près des étoiles. Ils sont trop petits et loin de nous. Il n'essaye même pas de considérer les planètes, il a une manière différente de travailler.
Pour localiser la planète, les astronomes enregistrent les fluctuations de luminosité et de trajectoire des étoiles. S'il y a une baisse périodique de la luminosité d'une étoile, il y a une forte probabilité qu'il y ait une planète. En tournant autour de son étoile, il passe périodiquement entre l'étoile et nous, recouvrant une partie du disque de son étoile. Cela ressemble au transit de Mercure et de Vénus le long du disque du Soleil. Nous ne les observons que dans d'autres systèmes stellaires. La planète "prend" simplement une partie du flux lumineux provenant de l'étoile. Cette méthode est appelée la «méthode de transit». Une autre méthode vous permet de détecter une étoile en enregistrant un changement de sa position. L'étoile et sa planète tournent autour d'un centre de masse commun, ce qui signifie que l'exoplanète balance son étoile. Par rapport à nous, une telle étoile s'éloigne, puis s'approche de la Terre. La mesure du décalage Doppler du spectre de l'étoile permet de détecter de telles fluctuations. Quelles que soient ces valeurs, elles sont enregistrées avec une précision suffisante par des instruments modernes. Les scientifiques prennent conscience de la taille et de la densité de la planète, de la période de révolution autour de son étoile et de son éloignement. Parfois, dans les systèmes exoplanétaires situés à proximité de nous, les scientifiques parviennent à déterminer la couleur de la surface de la planète. Ainsi, en observant la lumière d'une étoile réfléchie par la surface de la planète HD 189733b, les astronomes ont déterminé sa vraie couleur - dans ce cas, un bleu intense. Ces données sont ensuite transmises aux artistes, qui fournissent eux-mêmes les détails restants.la période de révolution autour de son étoile et à quelle distance elle en est. Parfois, dans des systèmes exoplanétaires situés à proximité de nous, les scientifiques parviennent à déterminer la couleur de la surface de la planète. Ainsi, en observant la lumière de l'étoile réfléchie par la surface de la planète HD 189733b, les astronomes ont déterminé sa vraie couleur - dans ce cas, un bleu intense. Ces données sont ensuite transmises aux artistes, qui fournissent eux-mêmes les détails restants.la période de révolution autour de son étoile et à quelle distance elle en est. Parfois, dans des systèmes exoplanétaires situés à proximité de nous, les scientifiques parviennent à déterminer la couleur de la surface de la planète. Ainsi, en observant la lumière d'une étoile réfléchie par la surface de la planète HD 189733b, les astronomes ont déterminé sa vraie couleur - dans ce cas, un bleu intense. Ces données sont ensuite transmises aux artistes, qui fournissent eux-mêmes les détails restants.
Planet HD 189733 A b vue par l'artiste
Photo: wikipedia.org
Si la planète est dans la zone habitable, la végétation y est possible. Et la couleur de la couverture végétale d'une exoplanète ne doit pas nécessairement être la même que sur Terre - verte. Kepler-186 est une naine rouge de la constellation du Cygne à une distance de 492 sv. ans de notre planète - émet de la lumière principalement dans la gamme rouge. Selon les scientifiques, la végétation sur une planète en orbite autour d'une étoile aura probablement l'une des nuances d'orange. Certes, les artistes se sont toujours installés sur la teinte cuivrée de sa surface, car ils n'osaient pas illustrer une hypothèse aussi audacieuse.
La planète Kepler-186 f vue par l'artiste
Photo: wikipedia.org
Les artistes de la NASA sont guidés par leur imagination et leurs données scientifiques pour décrire le plus précisément possible un possible monde lointain. Mais parfois, ils négligent le réalisme pour le plaisir. Si dans l'illustration vous voyez une surface brillamment éclairée d'une planète et que son étoile est en même temps derrière la planète, c'est une raison de réfléchir. D'où vient la lumière? En réalité, un voyageur spatial ne verrait illuminée qu'une faucille étroite au bord du disque de la planète. Comme, par exemple, nous de la Terre voyons le croissant étroit de la jeune Lune après la nouvelle lune.
Sergey Sobol
