Proč Spitzer Space Telescope Záležitosti

Pro více než 16 let, od jeho spuštění v roce 2003, Spitzer Space Telescope, která ukončí činnost na konci tohoto měsíce, nám poskytla bezprecedentní pohled na vesmír v infračervených vlnových délek, pro lidské oko neviditelné. Spitzer je zkoumání—jak je popsáno ve více než 8600 soudcoval papíry, desítky Disertačních prací, nesčetné konference abstrakty a přednášky a několik knih—v rozsahu od stanovení velikosti asteroidů v blízkosti Země, aby měření hmotnosti a stáří hvězd v nejvzdálenějších galaxií. Spitzer měl významný dopad v ne méně než pěti hlavních oblastech astronomického výzkumu:

studie sluneční soustavy. Upozorňuje Spitzer je studium naší vlastní Sluneční Soustavy patří objev obrovského, dosud neznámé prachu prsten na oběžné dráze kolem Saturnu a složení prachu katapultoval z Komety Tempel jsem po Hluboký Dopad kosmické lodi poslal projektil narazit do něj. Tyto kometární měření jsou jedním z mnoha Spitzer výsledky, které stanovuje důležité spojení mezi vlastnosti Sluneční Soustavy a exoplanetary systémy, které samy o sobě byly také rozsáhle studovány Spitzer.

vznik hvězd a planetárních systémů. Spitzerova pozorování ukázala, že jak se tvoří hvězda, značné množství hmoty jde do tvorby disku, který ji obíhá. Spitzer pozoroval první fáze planetární formace jako ultrajemné kosmického prachu v disku začne splývat do větších subjektů, zahajuje kaskádu, jež často vede ke vzniku planet. Tato raná stádia formování planety jsou v plném proudu jen několik milionů let poté, co kolaps hustého mezihvězdného mraku spouští proces formování hvězd-relativní okamžik v kosmickém smyslu.

Spitzerův obraz formace hvězd v oblaku Rho Ophiuchi. Zápočet: NASA, JPL-Caltech a Harvard-Smithsonian CFA Wikimedia

exoplanety. I jako Spitzer mise rozloženém stavu, studie z pozemních dalekohledů a především z NASA Kepler bylo zjištění, že mnoho solární-typ hvězdy hostitele planetární systémy, které často obsahují planety ne více než dvakrát větší než Země. Spitzer se stal pilířem agresivního a bystrého studia těchto exoplanet vědecké komunity. Spitzer zjištěno, že tři ze sedmi planety velikosti Země obíhající kolem nedaleké slabou červenou hvězdu známou jako Trappist-1 leží v nebo poblíž obyvatelné zóny—oblasti kolem hvězdy, kde voda kapaliny na planet povrch, který je věřil být nezbytné pro vznik života, jak ho známe.

Spitzer byl také mapován na změnu teploty planety kolem jeho obvodu, nalezení důkazů pro atmosférické větry s rychlostí tisíců kilometrů za hodinu, v několika případech. Je úžasné se mi, že Spitzer je měření, dovolte mi, abych psát s nějakou jistotou o rozložení teploty na povrchu planety obíhající kolem hvězdy, která leží asi 65 světelných let od Země.

Artistovo vykreslení sluneční soustavy Trappist-1. Zápočet: NASA a JPL-Caltech

vzdálené galaxie. Spitzer zkoumal velké části galaxie Mléčná dráha i vesmír za ní. Jeden takový průzkum, koordinovaný s Hubbleovým vesmírným dalekohledem, vedl k identifikaci dosud nejvzdálenější galaxie. Spitzer a Hubble to vidí tak, že to nebylo dlouho po Velkém třesku, ke kterému došlo asi před 13, 8 miliardami let. Existence masivních galaxií, jako je tento, takže již v raném stádiu vývoje vesmíru výzvy naše chápání toho, jak se tvoří galaxie, kladení otázek, které budou řešeny podle NASA je připravovaný Vesmírný Teleskop Jamese Webba, který bude zahájen v roce 2021.

růst hvězd a galaxií. Vesmír se vynořil z velkého třesku jako horká polévka atomů vodíku a helia, což nám pomáhá pochopit, proč galaxie, jako jsou ty popsané výše, byly málo a daleko přes 13.Před 5 miliardami let. Jsou běžné dnes, nicméně, což je vzhledem k tomu, že počet hvězd ve vesmíru se zvýšila v průběhu času, jak galaxie vznikla a rostla a jak více a více materiálu jsou obsaženy zhroutil se tvoří hvězdy. Spitzer je jednoznačně schopen měřit růst během kosmického času, zjištění, že počet hvězd rychle rostla za první čtyři miliardy let existence vesmíru, ale zvýšil pomalejším tempem, více v poslední době.

zesnulý Lyman Spitzer.
kredit: NASA Wikimedia

stejně silné jako tyto vědecké výsledky jsou však pouze jednou částí Spitzerova odkazu. Mezi další oblasti, kde toto dědictví bylo a bude mít velký význam, patří:

Velké observatoře. Velké Observatoře koncept, stanovených v roce 1985 podle NASA a vědecké obce, představil čtyři výkonné teleskopy, pokrývající celé elektromagnetické spektrum vlnové délky kratší než rádiové vlny, pracující současně. Spitzer, původně známé jako the Space Infrared Telescope Facility (SIRTF), byl zakládajícím členem této elitní skupiny, spojující Compton Gamma Ray Observatory, Hubble Space Telescope a Advanced X-Ray Astrophysics Facility (AXAF), nyní známé jako Chandra X-Ray Observatory. Dokončení velkých observatoří se spuštěním SIRTF v roce 2003 je nedosažitelným milníkem ve zkoumání vesmíru, který představuje realizaci vize asi 20 let ve výrobě. Synergická věda těchto mocných observatoří měla mnohem větší dopad, než jsme si mohli představit, když byl tento program formulován.

NASA Velkých Observatoří; SIRTF, na pravé straně, byl přejmenován po astrofyzik Lyman Spitzer, který byl dlouholetým zastáncem posílání dalekohledy do vesmíru. Kredit: NASA Wikimedia

žádná mise není ostrov. Spitzerova pozorování zvýšila vědecký návrat nejen z jiných misí NASA, ale také z pozemních nástrojů. Například, Spitzer a Hubble spojily své síly, aby určit vlastnosti z nejvzdálenějších známých galaxií, a mnohem blíže k domovu, mají také silně omezena vlastnosti atmosfér exoplanet. Spitzer dokonce nyní studuje exoplanety identifikované nedávno zahájeným satelitem Transiting Exoplanet Survey, aby určil teploty těchto nově objevených světů. Konečně, Spitzer pozoroval následky pozoruhodné neutronová hvězda koalescenční události objeveny gravitační vlny observatoří a ověřené modely pro syntézu prvků vzácných zemin v neutronové bohaté trosky této kataklyzmatické události.

nastavení tabulky pro budoucí mise. NASA IRAS a ISO Evropské kosmické agentury (ESA) pomohly položit půdu pro Spitzera; Spitzer zase připravuje cestu pro budoucí mise NASA. Nejpozoruhodnější z nich je dlouho očekávaný James Webb Telescope (JWST), který bude zahrnovat některé stejné vlnové délky studoval Spitzer ale s mnohem vyšší citlivost a spektrální a prostorové rozlišení. Spitzer také připravuje půdu pro další nadcházející mise NASA, zejména Euclid (společná mise s ESA) a wide Field Infrared Survey Telescope (WFIRST). V obou případech, Spitzer rozsáhlé extragalaktických průzkumy poskytne infračervený protějšek wide-field optical/near infrared průzkumy Euclid a WFIRST bude provádět

Spitzer byl také průkopníkem technologické pokroky, které připravují cestu pro budoucí mise. Nejpozoruhodnější mezi nimi je Spitzer je rozsáhlé využití radiační chlazení—vyzařující teplo do temnoty vesmíru—k dosažení a udržení teplotách pod 50 kelvinů, které dříve byly dosaženy s použitím uložené cryogens nebo mechanické chladiče. Budoucí mise, zejména JWST a také SPHEREx Explorer nyní ve vývoji v JPL, nyní můžete vytvořit směrný plán pro radiační chlazení s velkým větší jistotu a důvěru než bylo dříve možné.

zachycení veřejné představivosti. Stejně jako v případě mnoha dalších misí NASA byly nejzajímavější a nejdostupnější výsledky Spitzer široce rozšířeny veřejnosti. Jeho nejpozoruhodnější výsledek, analýza planet obíhajících Trappist-1, vytvořil více než 17 000 tištěných a online článků; na tiskové konferenci oznámil výsledek byl viděn téměř pět milionů krát, a příběh získal více než 3,2 miliardy nejedinečná výhledem na internetu.

významný lidský úspěch. Spitzer má lidskou stránku, která si zaslouží zvláštní důraz. Tisíce lidí pracovaly na Spitzeru před a po spuštění, příprava a údržba této mocné observatoře a usnadnění jejího používání velkou a energickou komunitou astronomů. Všichni tito lidé by měli cítit hrdost na to, čeho dosáhli, protože úspěch Spitzera je přímo sledovatelný jejich dovedností, vynalézavost a odhodlání. Technicky složité a inovativní zařízení Spitzer ukazuje, čeho může skupina kvalifikovaných a motivovaných lidí, řádně podporovaných a zmocněných, dosáhnout. Mám pocit, že Spitzer je pomníkem síly lidského ducha. Měli bychom se řídit touto důležitou složkou Spitzerova odkazu, která platí ve všech oblastech lidského úsilí, když se pohybujeme v moři problémů, kterým čelíme.

co bude dál? Konec pozorování Spitzera toto není konec Spitzera, protože všechna data z mise jsou archivována a dostupná ze zařízení IRSA v Caltechu. Čtenáři touží dozvědět se více o Spitzer chtít, aby podívejte se na knihu, kterou jsem spoluautorem s Peter Eisenhardt: Více Věcí na Nebi: Jak Infračervené Astronomii se Rozšiřuje náš Pohled na Vesmír, nakladatelství Princeton University Press.



+