Image Image Image Image Image Image Image Image Image Image

Новости астрономии и астрофизики — The Universe Times | 24.09.2018

Scroll to top

Top

Нет комментариев

Юбилей обсерватории "Спитцер": 15 главных открытий

Юбилей обсерватории «Спитцер»: 15 главных открытий
shortstoryf

Космический телескоп «Спитцер» вот уже 15 лет успешно работает в космическом пространстве. В честь этого события специалисты НАСА подготовили подборку из 15 главных открытий этой космической обсерватории.

Аппарат был оправлен в космический полёт 25 августа 2003 года на гелиоцентрическую орбиту. Это означает, что телескоп вращается вокруг Солнца, а расположен он таким образом, что постоянно следует за движением Земли по своей орбите. Постепенно расстояние между ним и нашей планетой увеличивается. «Спитцер» был последним аппаратом, запущенным в рамках программы «Большие обсерватории» (Great Observatories). Первоначально предполагалось, что его миссия продлится всего лишь около двух с половиной лет, но со временем стало ясно, что эта обсерватория способна существенно превысить этот срок.

15. Первая карта погоды экзопланеты

«Спитцер» обнаружил инфракрасное излучение, которое довольно часто соответствует излучению тепла от различных объектов. Проектанты миссии этой обсерватории никогда не планировались использовать её для изучения планет за пределами нашей Солнечной системы, но, как оказалось, её инфракрасное «зрение» стало неоценимым инструментом в этой области астрономии.

В мае 2009 года по данным «Спитцера» удалось создать самую первую «карту погоды» экзопланеты. На этой карте были отражены все температурные изменения по поверхности газового гиганта HD 189733b. Кроме того, исследование показало, что через её атмосферу проносятся самые настоящие ураганы. Выше показан рисунок художника, то, как он видит эту планету.

14. Скрытые колыбели новорождённых звёзд

В большинстве случаев инфракрасный свет может проникать сквозь газ и пыль, преодолевая завесу облаков. В результате этого «Спитцер» обеспечил беспрецедентное представление о таких областях, в которых рождаются звёзд. На представленном изображении показаны как раз такие звёзды, выглядывающие из-под пылевого покрова тёмного облака Ро Змееносца (Rho Ophiuchi).

Коротко это тёмное облако называется Rho Oph, оно — одна из самых близких к нам областей звездообразования. Эта область расположена около созвездий Скорпиона и Змееносца на расстоянии примерно 410 световых лет от Земли.

13. Растущий галактический метрополис

В 2011 году астрономы с помощью «Спитцера» обнаружили очень далёкое собрание галактик под названием COSMOS-AzTEC3. Свет от этой группы двигался более 12 миллиардов лет прежде, чем достиг Земли.

Астрономы полагают, что объекты, такие как этот, можно смело называть галактическими протоскоплениями, которые, в конечном счете, эволюционировали в современные скопления галактик и галактические кластеры, связанные друг с другом мощной гравитацией. COSMOS-AzTEC3 был самым далёким протоскоплением из всех, когда-либо обнаруженных в то время.

12. Рецепт приготовления «кометного супа»

Когда космический аппарат «Дип Импакт» (Deep Impact) преднамеренно врезался в комету Темпеля 1 4 июля 2005 года, это столкновение создало облако из материала, содержащего ингредиенты первородного «супа» нашей Солнечной системы. Объединив данные от этой миссии с наблюдениями «Спитцера», астрономы проанализировали это вещество и начали идентифицировать компоненты, которые, в конечном счете, образовали планеты, кометы и другие тела Солнечной системы.

Многие компоненты, идентифицированные в пыли кометы, были хорошо известны учёным: это силикаты или песок. Но были также обнаружены и неожиданные ингредиенты, такие как глина, карбонаты (найденные в морских ракушках), соединения с железом и ароматические углеводороды, присутствующие в автомобильных выхлопах на Земле. Исследование этих компонентов дало ценные представления о формировании нашей Солнечной системы.

11. Самое большое известное кольцо вокруг Сатурна

Захватывающая дух система колец Сатурна очень активно исследуется уже много времени, но все они не смогли показать самое большое кольцо планеты. Тонкая структура — рассеянное собрание частиц, вращающихся намного дальше от планеты, чем любое из других известных колец. Оно начинается приблизительно на расстоянии в шесть миллионов километров от планеты, ширина примерно в 170 раз больше диаметра Сатурна, а толщина примерно в 20 раз больше диаметра планеты. Если бы мы могли видеть это кольцо глазами, то на небе оно имело бы размер как две полные луны.

Один из самых дальних спутников Сатурна, Фиби, вращается внутри этого кольца и, вероятнее всего, является источником его материала. Относительно небольшое число частиц в этом кольце не отражает много света в видимом диапазоне, особенно на таком большом расстоянии от Солнца, где солнечное излучение уже ослабевает. Поэтому это кольцо было так долго скрыто. «Спитцер» смог обнаружить нагрев холодной пыли, которая имеет температуру в -193 градуса Цельсия.

10. Бакиболы в космосе

Бакиболы — сферические углеродные молекулы, которые из пяти- и шестиугольников. Что-то подобное можно наблюдать на рисунке футбольного мяча. Однако название своё они получили по своему подобию на геодезические купола, разработанные архитектором Бакминстером Фуллером. Эти сферические молекулы принадлежат к классу, известным как фуллерены, которые применяются в медицине, техники и хранении энергии.

«Спитцер» был первым телескопом, который идентифицировал бакиболы в космосе. Он обнаружил сферы в материале вокруг умирающей звезды, или планетной туманности, под названием Tc 1. Звезда в центре Tc 1 когда-то была подобна нашему Солнцу, но, по мере старения, она сбросила свою оболочку, оставив после себя плотный белый карлик. Астрономы полагают, что бакиболы как раз формировались в этих углеродных слоях, сброшенных звездой. Последующие исследования с использованием данных «Спитцера» помогли учёным больше узнать о распространении этих уникальных углеродных структур.

9. Столкновения в звёздных системах

«Спитцер» нашёл доказательства нескольких столкновений каменных тех в отдалённых звёздных системах. Такие явления были распространены и в нашей Системе, особенно в первые годы её существования, и играли важную роль в формировании планет.

В одном конкретном случае «Спитцер» идентифицировал выброс пыли вокруг молодой звезды, который мог быть результатом столкновения между двумя большими астероидами. Ранее учёные уже наблюдали эту систему до столкновения, поэтому ими была получена ценная информация о состоянии системы до и после этого события.

8. Первая «проба» атмосферы экзопланеты

В 2007 году «Спитцер» стал первым телескопом, который смог непосредственно идентифицировать молекулы в атмосферах экзопланет. Учёные использовали метод, называемый спектроскопией, чтобы идентифицировать химические молекулы в двух различных газовых планетах. Их имена — HD 209458b и HD 189733b, они являются горячими Юпитерами, то есть планетами размером с Юпитер, но вращающимися на орбитах вокруг своих звёзд, сопоставимых с орбитой Меркурия в нашей Системе. Прямое исследование состава атмосфер экзопланет стало существенным шагом к тому дню, когда можно было бы с лёгкостью выявлять признаки жизни на каменных планетах. На изображении выше показан рисунок художника, на котором запечатлён один из этих горячих Юпитеров.

7. Далёкие чёрные дыры

Сверхмассивные чёрные дыры скрываются в ядрах большинства галактик. Учёные, работающие со «Спитцером», идентифицировали две из самых удалённых сверхмассивных чёрных дыр, когда-либо обнаруженных. Это обеспечило новый взгляд на историю возникновения галактик во вселенной.

Чёрные дыры в ядрах галактик обычно окружены объёмными газопылевыми структурами, которые кормят и поддерживают активность чёрных дыр. Эти чёрные дыры с их дисками называют квазарами. Свет от этих двух квазаров, обнаруженных «Спитцером», двигался к Земле целых 13 миллиардов лет. Это означает, что они сформировались спустя менее одного миллиарда лет после рождения вселенной.

6. Самая отдалённая планета

В 2010 году «Спитцер» помог учёным обнаружить одну из самых удалённых экзопланет. Расстояние до неё составляет примерно 13000 световых лет. До этого времени самые далёкие экзопланеты располагались на расстоянии максимум 1000 световых лет от Земли. На изображении представлены эти космические расстояния.

«Спитцер» выполнил эту задачу с помощью наземного телескопа и особой техники поиска планет под названием микролинзирование. Этот подход основывается на явлении, названным гравитационным линзированием, под действием которого свет искажается и усиливается мощной гравитационной силой. Когда мы наблюдаем с Земли проход одной звезды перед другой, более далёкой звездой, гравитация ближайшей к нам звезды может исказить и усилить свет объекта заднего плана. Если планета вращается вокруг звезды переднего плана, её гравитация может способствовать усилению и даже оставить отличительный отпечаток в искажённом излучении.

Это открытие даёт ещё одно представление для учёных, которые стремятся узнать, одинаково ли население планет в различных областях Галактики, и если нет, насколько оно отличается от того, что мы наблюдаем в нашей локальной области.

5. Первый свет от экзопланеты

«Спитцер» стал первым телескопом, который смог непосредственно наблюдать свет от планеты за пределами Солнечной системы. До этого экзопланеты наблюдались лишь по косвенным признакам. Это достижение ознаменовало начало новой эры в планетологии и отметило главный этап на пути к обнаружению возможных признаков жизни на каменных экзопланетах.

В 2005 году были опубликованы два исследования, основанных на непосредственных наблюдениях за инфракрасным свечением двух ранее обнаруженных горячих Юпитерах под названиями HD 209458b и TrES-r1. Благодаря близкому расположению планет к своим звёздам, они накапливают достаточно энергии, чтобы ярко светить на инфракрасных волнах.

4. Поиск малых астероидов

Ясно, что инфракрасная камера «Спитцера» позволяет ему изучать одни из самых далёких объектов во Вселенной. Но эта космическая обсерватория также может использоваться и для изучения малых объектов в непосредственной близости от Земли. В частности, «Спитцер помог учёным идентифицировать и изучить околоземные астероиды. НАСА контролирует эти объекты, чтобы удостовериться в том, что они не имеют опасности для Земли.

«Спитцер» особенно полезен для оценки истинных размеров околоземных объектов, потому что способен выявлять инфракрасный свет, испускаемый непосредственно от астероидов. Для справки: астероиды не излучают видимый свет, а просто отражают солнечный. В результате он может сказать исследователям то, насколько высокий коэффициент отражения поверхности у объекта, но не показывает, насколько объект большой. «Спитцер» использовался для того, чтобы изучить множество околоземных объектов, самый большой размер которых не превышает 100 метров.

3. Беспрецедентная карта Млечного пути

В 2013 году учёные скомпилировали более двух миллионов изображений, полученных «Спитцером» за десять лет работы, чтобы создать одну из самых обширных карт Млечного пути. Данные о карте были взяты из проекта Galactic Legacy Mid-Plane Survey Extraordinaire 360 (GLIMPSE360).

Наблюдение за центром нашей Галактики является проблемой, потому что пыль блокирует видимый свет, поэтому целые регионы Млечного пути скрыты от наблюдения. Но инфракрасный свет может проходить через эти пылевые завесы лучше, чем видимый.

Эти исследования Млечного пути с использованием данных «Спитцера» предоставили учёным самую лучшую карту спиральной структуры Галактики с её центральной перемычкой. Обсерватория помогла обнаружить новые далёкие области звездообразования и показать более высокую концентрацию углерода, чем ожидалось. Полученная карта GLIMPSE360 до сих пор продолжает помогать учёным в их исследованиях.

2. Большие первородные галактики

«Спитцер» сделал большой вклад в исследование самых ранних галактик. Свету от них потребовалось пролететь миллиарды световых лет, чтобы достигнуть Земли, поэтому учёные наблюдают эти галактики в том состоянии, в котором они были миллиарды лет назад. Самые далёкие из них, наблюдаемые «Спитцером», начали испускать свет 13.4 миллиарда лет назад, то есть, спустя менее 400 миллионов лет после рождения вселенной.

Одним из самых удивительных открытий в этой области стало обнаружение галактик, которые были намного старее, чем предсказывалось моделями. Учёные считают, что современные галактики сформировались посредством постепенного слияния меньших объектов. Но эти выявленные галактики показали, что крупные формирования звёзд появились уже очень рано во вселенной.

1. Семь землеподобных планет вокруг единственной звезды

TRAPPIST-1

Семь планет размером с Землю вращаются вокруг звезды, известной под названием TRAPPIST-1. Это самое большое собрание планет размером с Землю из всех, когда-либо обнаруженных вокруг отдельной звезды. Три из них расположились в пригодной для существования жизни области, в которой температура такова, что на их поверхностях может существовать вода в жидком виде.
С помощью «Спитцера» учёные наблюдали более 500 часов за системой TRAPPIST-1. Инфракрасное видение телескопа было идеальным для изучения звезды, которая намного более холодна, чем наше Солнце.

По информации НАСА.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Оставьте комментарий

Добавить комментарий

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте как обрабатываются ваши данные комментариев.

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам:

Яндекс.Метрика Рейтинг@Mail.ru Лицензия Creative Commons «The Universe Times» Google