פורטל:פיזיקה/תמונה נבחרת/3

"החלל העמוק" (באנגלית: Hubble Ultra Deep Field) הוא שמה של תמונה שצולמה באמצעות טלסקופ החלל האבל. זוהי התמונה העמוקה ביותר של היקום אשר אי פעם צולמה. תמונה זו חשפה למעלה מעשרת אלפים גלקסיות. מה מונע מאיתנו, בני האדם הפשוטים שאינם מצוידים בציוד אופטי מיוחד, לצאת החוצה ולהבחין בעושר הזה ללא אמצעי עזר?
לטלסקופ החלל האבל מספר ייתרונות על העיניים האנושיות. ראשית, הוא נמצא מחוץ לכדור הארץ כך שהפרעות אטמוספיריות ואחרות, כמו בליעת אור על ידי האטמוספירה, זיהום אוויר וזיהום אור כתוצאה מפעילות אנושית אינן מפריעות לו. תמונה ספציפית זו צילמה אזור בחלל בו אין זיהום אור של גלקסיה או כוכב קרוב.
נוסף על כך, לטלסקופים, באופן כללי, יש יתרונות על פני העין האנושית מהבחינות של הגדלה ואיסוף אור. ההגדלה של טלסקופ מאפשרת צפייה בעצמים קטנים יותר, שאחרת היו נמצאים מתחת לסף ההבחנה של העין. איסוף האור של טלסקופ הוא טוב יותר מאשר של העין האנושית בזכות שלוש תכונות עיקריות: המפתח שלו, זמן החשיפה האפשרי והנצילות הקוונטית. לגבי המפתח – דמיינו, כמה אור היה נכנס אל עיניכם לו היה האישון שלכם בגודל 2.40 מטרים? לגבי זמן החשיפה – לציוד הצילום של הטלסקופ יש אפשרות לצלם עצמים בזמן חשיפה ארוך בהרבה מזה של העין האנושית וכך לאסוף יותר פרטים, כפי שמודגם בערך חשיפה. במקרה שלפנינו, התמונה צולמה למשך זמן של כמיליון שניות, בניגוד לזמן החשיפה של העין שהוא בערך החלק האחד מהעשרים של השנייה. כמו כן, הנצילות הקוונטית של מצלמת הטלסקופ גבוהה מזו של העין, וכך יותר אור "מנוצל" והופך לפרטים בצילום ביחס לזה ש"מנוצל" על ידי העין האנושית.