Die geheime Wissenschaft des Hubble-Weltraumteleskops erstaunliche Bilder

Mit dem Hubble-Weltraumteleskop Nachfolger, das James Webb Space Telescope auf Zeitplan, um den Weltraum im Jahr 2018, Hubble statt als NASA premier Auge am Himmel zu erreichen scheint es angemessen, zurückblicken auf was Hubbles beständigsten Vermächtnis werden kann: seine atemberaubende Bilder. Neben der großen Menge von Daten, die seit ihrer Einführung im Jahr 1990 Hubble gesammelt hat, wird das Teleskop wahrscheinlich am meisten für seine wunderschönen Farbaufnahmen von Nebeln, Galaxien und den frühen Universum, Kultbilder, die maßgeschneidert für Magazin-Covern und Schlafzimmerwände schien erinnert.

Aber während die bewegte Geschichte des Hubble Space Telescope, die Schönheit dieser Farbe Bilder manchmal überschattet hat, eine wichtige Frage: Woher kommt diese Farbe? Immerhin einige von Hubbles erstaunlichen Fotos – und Bilder aus anderen Weltraumteleskope, für diese Angelegenheit — astronomischer Objekte in ultraviolette oder infrarote Licht darzustellen. Aber das menschliche Auge kann diese Farben nicht wahrnehmen. Wenn Menschen ein Hubble-Bild zeigt diese Farben betrachten, was sehen genau sie?

Es ist eine Person mit Antworten Ray Villard, Chef bei Marylands Space Telescope Science Institute (STScI), betreibt Hubble Nachrichten. Nach Villard hat die Öffentlichkeit oft eine falsche Vorstellung von Hubble-Aufnahmen. "Menschen gehen davon aus Sie sind Malen nach Zahlen, aber du bist nicht," sagte Villard. [Erstaunlich, Hubble Space Telescope Fotos: neueste Ansichten]

Die raw Hubble-Bilder sind da strahlte nach unten aus dem Teleskop selbst, schwarz und weiß. Aber jedes Bild ist mit drei verschiedene Filter erfasst: rot, grün und blau. Die Hubble imaging Team verbindet diese drei Bilder zu einem in einem Technicolor-Prozess in den 1930er Jahren Pionierarbeit geleistet. (Der gleiche Prozess tritt in digitalen Spiegelreflexkameras, außer, dass Ihre Kamera automatische ist.)

Warum sind die Originalbilder in schwarz und weiß? Denn wenn Hubbles Auge Farbe sah, die Lichtempfänger hätte zu rot, vollgestopft grünen und blauen Elemente in der gleichen Gegend, entscheidende Lösung von Fähigkeit wegnehmen. Ohne diese verschiedenen Elemente kann Hubble Bilder mit viel mehr Details erfassen.

Das schwierige Teil ist, wenn Hubble Infrarot- oder UV Filter verwendet. Diese Wellenlängen des Lichts, jeweils oberhalb und unterhalb des sichtbaren Spektrums, sind voll von was Villard nennt "unsichtbaren Farben." Menschliche Augen sehen sie nicht einfach. Daher, wenn Astronomen diese Bilder reflektieren das Licht Vollspektrum machen wollen – einschließlich ultravioletten und infraroten Wellenlängen – sichtbare Farben hinzugefügt werden müssen.

Die hinzugefügten Farben sind zufällig, aber nicht. "Einen weit verbreiteter Irrtum," bemerkte Villard, "ist, dass wenn die Leute hören, dass Farbe hinzugefügt wird, sie denken, dass die Wissenschaftler, wie Kinder mit Buntstiften sind." Im Gegenteil, Astronomen sind sehr vorsichtig, Natur treu zu bleiben wie möglich. In Vollspektrum-Bilder, die Details, die infrarotes Licht entsprechen, müssen die röteste Farbe und die entsprechende UV wird eventuell der blaueste. Oder als Zolt Levay, Imaging-Ressource führen am STScI, es ausdrückte, "was in einem Hubble Bild ist wirklich röterröter."

Kurz gesagt, ist die Färbung für Hubble-Aufnahmen nicht wohl oder übel getan." Die Farben der Bilder Bedeutung haben", sagte Levay. "sie hängt von den Daten." Wenn die Menschen am STScI mit einem Vollspektrum-Hubble-Bild arbeiten, sind sie im Wesentlichen eine Art von Licht in eine andere zu übersetzen, so dass die Menschen es wahrnehmen können.

Alle diese Manipulation stellt eine enorme Frage: Warum überhaupt Farbe hinzufügen? Wenn die Färbung unbedingt menschlichen Manipulation handelt, wäre es nicht besser und sicherer, mit der ursprünglichen schwarz-weiß-Versionen bleiben?

Villard behauptet das Gegenteil. Farbbilder sagte "full of Information", er. "Farbe ist In der Tat ein analytisches Werkzeug." "Es hilft das Verständnis."

Die Hubble-Team wird auf drei Arten Farbe verwendet.

Erstens bringt das Team für Objekte, die sonst zu schwach für das menschliche Auge zu sehen, Farbe um die Objekte sichtbar zu machen. Zweitens setzt das Team Farbe, Details, die das menschliche Auge kann nicht sehen, wie astronomische Funktionen nur in Infrarot- oder UV-Licht sichtbar darzustellen. Drittens kann Farbe feine Gesichtszügen hervorheben, die sonst verloren wären.

Zum Beispiel Hubble nahm man 1995 Bild des Katzenauge Nebels mit drei Filtern: das Licht eingefangen durch Sauerstoffatome für Licht von Wasserstoff-Atomen und Licht aus Stickstoff-Ionen produziert. Alle drei Farben fallen jedoch in den roten Teil des sichtbaren Spektrums. Alle Teile des Nebels so sichtbar wie möglich zu machen und um zu vermeiden, nur ein rotes Chaos produzieren die imaging-Team einige Anpassungen vorgenommen. [Fotos: Hubbles Ringnebel Porträts]

Sie zugewiesen rot blau zum Licht Sauerstoff, Wasserstoff Licht und grün, das Stickstoff-Licht. Der Mensch dann die Farben zugewiesen, aber nicht ohne Grund hinter jeder Entscheidung. Als Levay zur Kenntnis genommen, die Färbung ist "ein Tanz zwischen den subjektiven (die Farbe, die angewendet wird) und das Ziel (die Daten)."

Eine jahrhundertealte Debatte unter den Philosophen trägt direkt zu diesem Thema von astronomischen Bildern, Farbe und Realität. Die Frage ist, ob die Farben in Objekte vorhanden sind und der Mensch nur zu sehen, was draußen in der Welt ist, oder ob Farben sind, in gewisser Weise Eigenschaften des Geistes, die entstehen, wenn Menschen etwas wahrnehmen, und sind erfahrene anders von einem Individuum zum anderen. Überlassen sie das Hubble Space Telescope, einer alten geistigen Tradition mit modernster Technologie und die Wunder der brennenden Sonnen, Nebeln und Galaxien zu verbinden.

Diese Geschichte wurde von zur Verfügung gestellt SPACE.com, eine Schwester-site zu LiveScience. Folgen Sie uns @Spacedotcom , Facebook und Google + .