há mais de 16 anos, começando com o seu lançamento em 2003, o Telescópio Espacial Spitzer, que irá encerrar as operações no final deste mês, forneceu-nos com um inédito de vista do universo em comprimentos de onda do infravermelho, invisível para o olho humano. As explorações de Spitzer—como descrito em mais de 8.600 artigos referenciados, dezenas de teses de Doutorado, inúmeros resumos e palestras de conferências e vários livros-vão desde determinar os tamanhos de asteroides próximos à terra até medir a massa e idade das estrelas nas galáxias mais distantes. Spitzer teve um grande impacto em nada menos do que cinco grandes áreas de pesquisa astronômica:
estudos do Sistema Solar. Os destaques dos estudos de Spitzer sobre o nosso próprio Sistema Solar incluem a descoberta de um enorme, anteriormente desconhecido anel de poeira orbitando Saturno e a determinação da composição da poeira ejetada do cometa Tempel i depois que a sonda espacial de Impacto Profundo enviou um projétil para colidir com ele. Estas medições cometárias são um dos muitos resultados de Spitzer que estabeleceram importantes conexões entre as propriedades do sistema Solar e as dos sistemas exoplanetários—que também foram amplamente estudados por Spitzer.
a formação de estrelas e sistemas planetários. Observações de Spitzer têm mostrado que como uma estrela forma, uma quantidade significativa de matéria vai para a formação de um disco que a orbita. Spitzer tem observado os primeiros estágios da formação planetária como a poeira cósmica ultrafina dentro do disco começa a coalescer em corpos maiores, iniciando uma cascata que frequentemente leva à formação de planetas. Estes estágios iniciais da formação de planetas estão bem encaminhados apenas alguns milhões de anos após o colapso de uma densa nuvem interestelar desencadeia o processo de formação de estrelas—um instante relativo em termos cósmicos.
Exoplanets. Mesmo quando a missão Spitzer se desenrolou, estudos de telescópios terrestres e, mais notavelmente, da sonda Kepler da NASA estavam estabelecendo que muitas Estrelas de tipo solar hospedam sistemas planetários, que muitas vezes incluem planetas não mais do dobro do tamanho da Terra. Spitzer tornou-se um pilar do estudo agressivo e perspicaz da comunidade científica destes exoplanetas. Spitzer estabelecido que três dos sete planetas do tamanho da Terra em órbita nas proximidades vermelho fraco estrelas conhecido como Trapista-1 mentira em ou perto da zona habitável de uma região em torno da estrela, onde a água seria líquido sobre os planetas ” de superfície, que se acredita ser essencial para a formação da vida como a conhecemos.Spitzer também mapeou a variação da temperatura de um planeta em torno de sua circunferência, encontrando evidências de ventos atmosféricos com velocidades de milhares de quilômetros por hora em vários casos. É incrível para mim que as medidas de Spitzer me permitam escrever com algum grau de certeza sobre a distribuição de temperatura na superfície de um planeta orbitando uma estrela que está a cerca de 65 anos-luz da Terra.
Distant galaxies. Spitzer pesquisou grandes seções da Via Láctea e do universo além. Uma dessas pesquisas, coordenada com o Telescópio Espacial Hubble, levou à identificação da galáxia mais distante encontrada até à data. Spitzer e Hubble vêem isso como não foi muito depois do big bang, que ocorreu cerca de 13,8 bilhões de anos atrás. A existência de galáxias massivas como esta tão cedo na evolução do universo desafia a nossa compreensão de como as galáxias se formam, colocando questões que serão abordadas pelo futuro Telescópio Espacial James Webb da NASA, a ser lançado em 2021.
o crescimento de estrelas e galáxias. O universo emergiu do big bang como uma sopa quente de átomos de hidrogênio e hélio, o que nos ajuda a entender por que galáxias como a descrita acima eram poucas e muito mais de 13.Há 5 biliões de anos. Eles são comuns hoje, no entanto, o que é devido ao fato de que o número de estrelas no universo aumentou ao longo do tempo, à medida que as galáxias se formaram e cresceram e como mais e mais do material que eles continham colapsou para formar estrelas. Spitzer é singularmente capaz de medir este crescimento ao longo do tempo cósmico, descobrindo que o número de estrelas cresceu rapidamente nos primeiros quatro bilhões de anos da vida do universo, mas aumentou a uma taxa mais lenta mais recentemente.
crédito: NASA Wikimedia
por mais poderosos que estes resultados científicos sejam, no entanto, eles são apenas uma parte do legado de Spitzer. Outras áreas onde esse legado tem sido e será de grande importância incluem o seguinte:
os grandes observatórios. O conceito dos grandes observatórios, estabelecido em 1985 pela NASA e pela comunidade científica, visionou quatro poderosos telescópios espaciais, cobrindo todo o espectro eletromagnético em comprimentos de onda menores que as ondas de rádio, operando simultaneamente. Spitzer, originalmente conhecido como Space Infrared Telescope Facility (SIRTF), foi um membro charter deste grupo de elite, unindo o Observatório de Raios Gama Compton, o Telescópio Espacial Hubble e a instalação avançada de Astrofísica de raios X (AXAF), agora conhecido como Observatório de raios X Chandra. A conclusão dos grandes observatórios com o lançamento do SIRTF em 2003 é um marco subcelebrado na exploração do universo, representando a realização de uma visão de cerca de 20 anos em construção. A ciência sinérgica destes observatórios poderosos teve um impacto muito maior do que poderíamos ter imaginado quando este programa foi formulado.
No mission is an island. As observações de Spitzer melhoraram o retorno científico não só de outras missões da NASA, mas também de instrumentos terrestres. Por exemplo, Spitzer e Hubble uniram forças para determinar as propriedades mais distantes galáxias conhecidas, e, muito mais perto de casa, também fortemente restringidas as propriedades das atmosferas de exoplanetas. Spitzer está mesmo agora estudando exoplanetas identificados pelo satélite de levantamento de exoplanetas em trânsito recentemente lançado, a fim de determinar as temperaturas desses mundos recém-descobertos. Finalmente, Spitzer observou o rescaldo de um notável evento de coalescência de Estrelas de nêutrons descoberto por observatórios de ondas gravitacionais e modelos verificados para a síntese de elementos de terras raras nos detritos ricos em nêutrons deste evento cataclísmico.
definir a tabela para futuras missões. A IRAs da NASA e a ISO da Agência Espacial Europeia (ESA) ajudaram a colocar o trabalho de solo para Spitzer; Spitzer, por sua vez, está preparando o caminho para futuras missões da NASA. O mais notável entre estes, é o tão esperado Telescópio James Webb( JWST), que irá cobrir alguns dos mesmos comprimentos de onda estudados por Spitzer, mas com muito maior sensibilidade e resolução espectral e espacial. Spitzer também está preparando o terreno para outras próximas missões da NASA, mais notavelmente Euclid (uma missão conjunta com a ESA) e Wide Field Infrared Survey Telescope (WFIRST). Em ambos os casos, as extensas pesquisas extragalácticas de Spitzer fornecerão uma contrapartida infravermelha para as pesquisas ópticas de campo amplo/infravermelho próximo Euclid e WFIRST irá realizar
Spitzer também foi pioneiro em avanços tecnológicos que preparam o caminho para futuras missões. O mais notável entre estes é o uso extensivo de Spitzer de resfriamento radiativo-irradiando calor para a escuridão do espaço—para alcançar e manter temperaturas bem abaixo de 50 kelvins, que anteriormente foram alcançados com o uso de criogênios armazenados ou resfriadores mecânicos. Missões futuras, mais notavelmente a JWST e também o SPHEREx Explorer agora em desenvolvimento na JPL, podem agora estabelecer uma linha de base para o resfriamento radiativo com muito mais segurança e confiança do que era anteriormente possível.
capturando a imaginação do público. Como é o caso de muitas outras missões da NASA, os resultados mais excitantes e acessíveis de Spitzer foram amplamente divulgados ao público. Seu resultado mais notável, a análise dos planetas orbitando Trappist-1, gerou mais de 17.000 artigos impressos e online; a conferência de notícias anunciando o resultado foi vista quase cinco milhões de vezes, e a história recebeu mais de 3,2 bilhões de visualizações não-unicas através da internet.
uma grande conquista humana. Há um lado humano para Spitzer que merece ênfase especial. Milhares de pessoas trabalharam no Spitzer antes e depois do lançamento, preparando e mantendo este Observatório poderoso e facilitando o seu uso por uma grande e vigorosa comunidade de astrônomos. Todas estas pessoas devem sentir orgulho no que realizaram, como o sucesso de Spitzer é diretamente rastreável à sua habilidade, ingenuidade e dedicação. A instalação Spitzer tecnicamente complexa e inovadora mostra o que um grupo de pessoas qualificadas e motivadas, devidamente apoiadas e capacitadas, pode realizar. Sinto que o Spitzer é um monumento ao poder do espírito humano. Devemos ser guiados por este importante componente do legado de Spitzer, que se aplica em todas as áreas do esforço humano, enquanto navegamos o mar de problemas que enfrentamos.
o que se segue? The end of Spitzer’s observations this is not the end of Spitzer, as all data from the mission are archived and available from the IRSA facility at Caltech. Leitores ansiosos para aprender mais sobre Spitzer podem querer dar uma olhada no livro que eu co-autor de Peter Eisenhardt: More Things in the Heavens: How Infrared Astronomy is Expanding our View of the Universe, publicado pela Princeton University Press.
