több mint 16 éve, kezdve a dob 2003-ban, a Spitzer Space Telescope, amely beszünteti működését a végén ebben a hónapban biztosított számunkra példátlan kilátás az univerzum infravörös hullámhosszon, láthatatlan az emberi szem számára. Spitzer felfedezései—több mint 8600 referált cikkben, több tucat PhD-tézisben, számtalan konferencia-kivonatban és előadásban, valamint számos könyvben leírtak szerint-a Földközeli aszteroidák méretének meghatározásától a csillagok tömegének és korának méréséig terjednek a legtávolabbi galaxisokban. A Spitzer a csillagászati kutatások nem kevesebb, mint öt fő területén volt jelentős hatással:
Naprendszer tanulmányok. Spitzer saját Naprendszerünkről szóló tanulmányainak legfontosabb eseményei közé tartozik egy hatalmas, korábban ismeretlen porgyűrű felfedezése a Szaturnusz körül, valamint a Tempel I üstökösből kilökődött por összetételének meghatározása, miután a Deep Impact űrhajó egy lövedéket küldött bele. Ezek az üstökös mérések egyike a Spitzer számos eredményének, amelyek fontos kapcsolatokat hoztak létre a Naprendszer és az exobolygó rendszerek tulajdonságai között—amelyeket maguk a Spitzer is alaposan tanulmányozott.
csillagok és bolygórendszerek kialakulása. A Spitzer megfigyelései azt mutatták, hogy csillagformákként jelentős mennyiségű anyag kerül a körülötte keringő lemez kialakulásába. Spitzer megfigyelte a bolygóképződés első szakaszait, amikor a korongon belüli ultrafinom kozmikus por nagyobb testekké kezd összeolvadni, kaszkádot kezdeményezve, amely gyakran bolygók kialakulásához vezet. A bolygóképződés e korai szakaszai már csak néhány millió évvel a sűrű csillagközi felhő összeomlása után elindítják a csillagképződési folyamatot—kozmikus szempontból relatív pillanat.
exobolygók. Még akkor is, amikor a Spitzer küldetés kibontakozott, a földi teleszkópok és különösen a NASA Kepler űrhajójának tanulmányai megállapították, hogy sok nap típusú csillag bolygórendszert tartalmaz, amelyek gyakran a föld méretének legfeljebb kétszeresét tartalmazzák. A Spitzer a tudományos közösség ezen exobolygók agresszív és éleslátó tanulmányozásának alappillérévé vált. Spitzer megállapította, hogy a közeli halvány vörös csillag körül keringő hét Föld méretű bolygó közül három Trappist-1 a lakható zónában vagy annak közelében fekszik-a csillag körüli régióban, ahol a víz folyékony lenne a bolygók felszínén, amelyről úgy gondolják, hogy elengedhetetlen az élet kialakulásához, amint tudjuk.
a Spitzer feltérképezte a bolygó hőmérsékletének változását a kerülete körül, számos esetben bizonyítékot talált a több ezer kilométer / órás sebességű légköri szélre. Elképesztő számomra, hogy Spitzer mérései lehetővé teszik számomra, hogy bizonyos fokú bizonyossággal írjak a földtől mintegy 65 fényévnyire fekvő csillag körül keringő bolygó hőmérséklet-eloszlásáról.
távoli galaxisok. Spitzer felmérte mind a Tejútrendszer, mind a világegyetem nagy részeit. Az egyik ilyen felmérés, amelyet a Hubble űrtávcsővel koordináltak, az eddig talált legtávolabbi galaxis azonosításához vezetett. Spitzer és a Hubble úgy látja, hogy nem sokkal az ősrobbanás után történt, amely körülbelül 13,8 milliárd évvel ezelőtt történt. Az ilyen hatalmas galaxisok létezése az univerzum evolúciójának olyan korai szakaszában megkérdőjelezi a galaxisok kialakulásának megértését, olyan kérdéseket vet fel, amelyekkel a NASA közelgő James Webb Űrtávcsöve foglalkozik, amelyet 2021-ben indítanak el.
a csillagok és galaxisok növekedése. Az univerzum az ősrobbanásból hidrogén-és héliumatomok forró leveseként jött létre, ami segít megérteni, hogy a fent leírt galaxisok miért voltak kevesen és messze meghaladták a 13-at.5 milliárd évvel ezelőtt. Ma azonban gyakoriak, ami annak a ténynek köszönhető, hogy az univerzumban a Csillagok száma az idő múlásával nőtt, ahogy a galaxisok kialakultak és növekedtek, és ahogy egyre több anyaguk összeomlott, hogy csillagokat alkossanak. Spitzer egyedülálló módon képes mérni ezt a növekedést a kozmikus idő alatt, megállapítva, hogy a Csillagok száma gyorsan növekedett az univerzum életének első négy milliárd évében, de az utóbbi időben lassabban nőtt.
hitel: NASA Wikimedia
bármennyire is hatásosak ezek a tudományos eredmények, ezek csak egy részét képezik Spitzer örökségének. További területek, ahol ez az örökség nagy jelentőséggel bír, a következők:
a nagy obszervatóriumok. A NASA és a tudományos közösség által 1985-ben kidolgozott Great Observatories koncepció négy nagy teljesítményű űrteleszkópot képzelt el, amelyek a teljes elektromágneses spektrumot lefedik a rádióhullámoknál rövidebb hullámhosszon, és egyidejűleg működnek. Spitzer, eredetileg Space Infrared Telescope Facility (Sirtf) néven ismert, ennek az elit csoportnak volt alapító tagja, csatlakozott a Compton Gamma Ray Observatory-hoz, a Hubble Space Telescope-hoz és az Advanced X-Ray Astrophysics Facility-hez (AXAF), ma Chandra X-Ray Observatory néven ismert. A nagy megfigyelőközpontok befejezése a SIRTF 2003-as elindításával egy kevéssé ünnepelt mérföldkő az univerzum felfedezésében, ami egy 20 éves elképzelés megvalósítását jelenti. Ezeknek a hatalmas obszervatóriumoknak a szinergikus tudománya sokkal nagyobb hatással volt, mint azt el tudtuk volna képzelni, amikor ezt a programot megfogalmazták.
egyetlen küldetés sem sziget. Spitzer megfigyelései nemcsak a NASA más küldetéseiből, hanem a földi eszközökből is növelték a tudományos visszatérést. Például a Spitzer és a Hubble egyesítette erőit, hogy meghatározzák a legtávolabbi ismert galaxisok tulajdonságait, és sokkal közelebb az otthonhoz, erősen korlátozták az exobolygók légkörének tulajdonságait is. A Spitzer még most is tanulmányozza a nemrégiben elindított tranzit Exoplanet Survey műhold által azonosított exoplaneteket, hogy meghatározza az újonnan felfedezett világok hőmérsékletét. Végül Spitzer megfigyelte a gravitációs hullám obszervatóriumok által felfedezett figyelemre méltó neutroncsillagok összeolvadásának következményeit, és hitelesített modelleket a ritkaföldfém elemek szintézisére a kataklizmikus esemény neutronban gazdag törmelékében.
az asztal beállítása a jövőbeli küldetésekhez. A NASA IRAS és az Európai Űrügynökség (ESA) ISO segített a Spitzer alapjainak megteremtésében; a Spitzer pedig előkészíti az utat a jövőbeli NASA-missziókhoz. Ezek közül a leginkább figyelemre méltó a régóta várt James Webb teleszkóp (JWST), amely a Spitzer által vizsgált hullámhosszok egy részét lefedi, de sokkal nagyobb érzékenységgel, spektrális és térbeli felbontással. A Spitzer előkészíti a terepet más közelgő NASA-missziókhoz is, nevezetesen az Euclid (az ESA-val közös misszió) és a Wide Field Infrared Survey Telescope (WFIRST). Mindkét esetben a Spitzer kiterjedt extragalaktikus felmérései infravörös megfelelőt nyújtanak a széles terepi optikai/közeli infravörös felmérésekhez Euclid és a WFIRST
Spitzer úttörő szerepet játszott a technológiai fejlődésben is, amely előkészíti az utat a jövőbeli küldetésekhez. Ezek közül a legjelentősebb a Spitzer széles körű használata sugárzó hűtés—hőt sugároz az űr feketéjébe-jóval 50 Kelvin alatti hőmérséklet elérése és fenntartása érdekében, amelyet korábban tárolt kriogének vagy mechanikus hűtők használatával értek el. A jövőbeli küldetések, különösen a JWST és a SPHEREX Explorer, amely jelenleg fejlesztés alatt áll a JPL-nél, most sokkal nagyobb bizonyossággal és magabiztossággal hozhatják létre a sugárzó hűtés alapvonalát, mint korábban lehetséges volt.
a nyilvánosság képzeletének megragadása. Mint sok más NASA-misszió esetében, a Spitzer legizgalmasabb és elérhető eredményeit széles körben terjesztették a nyilvánosság számára. Legjelentősebb eredménye, a TRAPPIST-1 körül keringő bolygók elemzése, több mint 17 000 nyomtatott és online cikket hozott létre; az eredményt bejelentő sajtótájékoztatót csaknem ötmillió alkalommal nézték meg, és a történet több mint 3,2 milliárd nem egyedi nézetet kapott az Interneten keresztül.
jelentős emberi teljesítmény. A Spitzernek van egy emberi oldala, amely különös hangsúlyt érdemel. Több ezer ember dolgozott a Spitzer-en az indítás előtt és után, előkészítve és karbantartva ezt a hatalmas obszervatóriumot, és megkönnyítve annak használatát egy nagy és erőteljes csillagász közösség számára. Ezeknek az embereknek büszkének kell lenniük arra, amit elértek, mivel a Spitzer sikere közvetlenül a készségükre, találékonyságukra és elkötelezettségükre vezethető vissza. A műszakilag összetett és innovatív Spitzer létesítmény megmutatja, hogy mire képes egy képzett és motivált, megfelelően támogatott és felhatalmazott embercsoport. Úgy érzem, hogy Spitzer az emberi szellem hatalmának emlékműve. Spitzer örökségének ez a fontos eleme kell, hogy vezéreljen minket, amely az emberi törekvés minden területén érvényes, amikor a problémák tengerében navigálunk.
mi a következő lépés? Spitzer megfigyeléseinek vége ez nem a Spitzer vége, mivel a Misszió összes adata archiválva van és elérhető a Caltech IRSA létesítményéből. Azok az olvasók, akik szeretnének többet megtudni Spitzerről, érdemes megnézniük azt a könyvet, amelyet Peter Eisenhardt társszerzője: további dolgok az égben: hogyan bővíti az infravörös csillagászat az univerzumról alkotott nézetünket, kiadta a Princeton University Press.
