スピッツァー宇宙望遠鏡

望遠鏡の時間は参加機関や重要なプロジェクトのために予約されていましたが、世界中の天文学者は時間を観測するための提案を提出する機会もありました。 打ち上げに先立ち、スピッツァーを使用して大規模な、一貫した調査のための提案の呼び出しがありました。 望遠鏡が早期に故障した場合、および/または非常に迅速に低温発生器を使い果たした場合、これらのいわゆるレガシープロジェクトは、可能な限り最高の科学がミッションの初期の数ヶ月で迅速に得ることができることを保証するでしょう。 これらのレガシーチームが受け取った資金に結び付けられた要件として、チームはコミュニティが使用するためにスピッツァー科学センター(およびNASA/IPAC赤外線科学アーカイブ)に高レベルのデータ製品を提供しなければならず、再びミッションの迅速な科学的復帰を保証した。 国際的な科学コミュニティはすぐに他の人が使用するために製品を提供することの価値を実現し、レガシープロジェクトは、もはや明示的に後続の提 スピッツァー科学センターは、このコミュニティ主導の努力に応じて、後に”レガシー”プロジェクト(および後には”探査科学”プロジェクト)と呼ばれる

重要なターゲットは、星(若い恒星のオブジェクト、またはYSOs)、惑星、および他の銀河を形成することが含まれていました。 画像は、教育やジャーナリズムの目的のために自由に利用可能です。

ケフェウスC&B領域。 -スピッツァー宇宙望遠鏡(30月2019)。

スピッツァーのIC1396の最初の光のイメージ。

スピッツァーからの最初のリリースされた画像は、望遠鏡の能力を誇示するために設計され、輝く恒星の保育園、大きな渦巻く、ほこりの多い銀河、惑星形成の破片の円盤、そして遠い宇宙の有機物質を示しました。 それ以来、NASAとESAの画像がハッブル宇宙望遠鏡のために行うように、多くの毎月のプレスリリースは、スピッツァーの能力を強調しています。

その最も注目すべき観測の一つとして、2005年に、スピッツァーは太陽系外惑星、すなわち”ホットジュピター”HD209458bとTrES-1bからの光を直接捕捉する最初の望遠鏡となったが、その光を実際の画像には解決しなかった。 太陽系外惑星からの光が直接検出されたのはこれが初めてであり、以前の観測は、惑星が周回している星の挙動から結論を引き出すことによって間接的に行われていた。 また、2005年4月には、コーエン・クヒ・タウ/4が以前に理論化されていたよりもはるかに若く、質量が小さい惑星円盤を持っていることが発見され、惑星がどのように形成されているかについての新しい理解がもたらされた。

ヘリックス星雲は、青色は3.6〜4.5マイクロメートルの赤外光を示し、緑色は5.8〜8マイクロメートルの赤外光を示し、赤色は24マイクロメートルの赤外光を示しています。

2004年には、スピッツァーがこれまでに見た中で最も若い星であるかもしれないかすかに輝く天体を発見したと報告された。 この望遠鏡は、以前は地上の観測所やスピッツァーの前身であるISO(Infrared Space Observatory)では完全に暗く見えていたL1014として知られるガスと塵のコアで訓練されました。 スピッツァーの高度な技術は、L1014の真ん中に明るい赤いホットスポットを明らかにしました。

この物体を発見したテキサス大学オースティン校の科学者たちは、このホットスポットが初期の星の発達の一例であり、若い星がその周りの雲からガスや塵を集めていると信じている。 ホットスポットについての初期の推測は、地球から10倍遠くにあるが、L1014と同じ視線に沿っている別のコアのかすかな光であったかもしれないということでした。 地上の近赤外線観測所からのフォローアップ観測では、スピッツァーによって発見された物体と同じ場所にかすかな扇形の輝きが検出されました。 その輝きは、より遠くのコアから来るにはあまりにも弱く、オブジェクトがL1014内に位置しているという結論につながります。 (Young e t a l.,2004)

2005年、ウィスコンシン大学マディソン校とホワイトウォーター校の天文学者は、スピッツァー宇宙望遠鏡での400時間の観測に基づいて、天の川銀河は以前に認識されていたよりもかなりのバー構造を持っていると判断した。

太陽の1000倍の磁気ねじれによって銀河中心に生成されると考えられている二重らせん星雲の人工的なカラー画像。

また、2005年、NASAのゴダード宇宙飛行センターの天文学者アレクサンダー・カシュリンスキーとジョン・マザーは、スピッツァーの初期の画像の1つが宇宙の最初の星の光を捉えた可能性があると報告した。 ドラコ星座のクエーサーの画像は、望遠鏡の校正を助けることを目的としており、既知の物体の光が除去された後、赤外線の輝きを含むことが判明した。 KashlinskyとMatherは、この輝きの中の多数の塊は、宇宙の膨張によって赤方偏移されたビッグバンの100万年後に早くも形成された星の光であると確信しています。

2006年3月、天文学者たちは、天の川銀河の中心付近にある長さ80光年(25pc)の星雲、二重らせん星雲を報告しました。 これは、星雲から300光年(92pc)、地球から25,000光年(7,700pc)の銀河系の中心にある超大質量ブラックホールを周回するガス円盤によって生成された大規模な磁場の証拠であると考えられている。 この星雲はスピッツァーによって発見され、2006年3月16日に雑誌Natureに掲載された。

2007年5月、天文学者はHD189733bの大気温度のマッピングに成功し、ある種の太陽系外惑星の最初の地図を得ました。

2006年9月から、望遠鏡はGould Belt Surveyと呼ばれる一連の調査に参加し、gouldのベルト領域を複数の波長で観測しました。 スピッツァー宇宙望遠鏡による最初の観測は2006年9月21日から9月27日まで行われた。 これらの観測の結果、ハーバード・スミソニアン天体物理学センターのRobert Gutermuth博士が率いる天文学者のチームは、Serpens South、Serpens星座の50個の若い星の集まりの発見を報告しました。

アンドロメダ銀河は、24マイクロメートルのMIPSによって撮像された。

科学者たちは長い間、形成するために高温を必要とする小さなケイ酸塩結晶が、太陽系の外縁の非常に寒い環境で生まれた凍った彗星にどのように この結晶は、太陽系が発達したガスと塵の混合物の一部である非結晶化した非晶質ケイ酸塩粒子として始まっていたでしょう。 この謎は、ワイルド2彗星からの粒子を捕獲したスターダストサンプルリターンミッションの結果で深まっています。

2009年5月、ドイツ、ハンガリー、オランダのSpitzerの研究者は、星からの爆発によって非晶質ケイ酸塩が結晶形に変換されたように見えることを発見した。 彼らは、2008年にスピッツァーによって見られた頻繁なフレアアップ、または爆発の一つの間に、星EX Lupiを取り巻く塵とガスのディスク上のフォルステライトケイ酸塩結晶の赤外線署名を検出した。 これらの結晶は、スピッツァーの以前の恒星の円盤の観測では、その静かな期間の一つには存在しなかった。 これらの結晶は、EX Lupiの0.5AU以内の塵の放射加熱によって形成されたようである。

2009年8月、望遠鏡は若い星を周回する2つの急成長している惑星間の高速衝突の証拠を発見した。

2009年10月、天文学者のAnne J.Verbiscer、Michael F.Skrutskie、Douglas P.Hamiltonは、望遠鏡で発見された土星の「フィービー環」の発見を発表しました。

GLIMPSE and MIPSGAL surveysEdit

GLIMPSEは、銀河系の内部領域の360°にわたる一連の調査であり、銀河の最初の大規模なマッピングを提供しました。 これは、赤外線アレイカメラを使用して四つの別々の波長で撮影された2万枚以上のスナップショットで構成されています。 この画像は、スピッツァーが発売された2003年に始まった10年間にわたって撮影されました。

MIPSGALは、GLIMPSEを補完する同様の調査で、MIPS装置の24と70μ nチャネルを使用して銀河円盤の248°をカバーしています。

2008年6月3日、科学者たちは、セントで開催されたアメリカ天文学会の第212回会合で、80万枚以上のスナップショットを縫い合わせて作成された、天の川の最大で最も詳細な赤外線肖像画を発表した。 ミズーリ州ルイス この複合調査は、GLIMPSE/MIPSGALビューアで表示可能になりました。

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矢印は、科学者がフォルステライトの結晶が中央の塵円盤に雨が降っていると信じている胚の星HOPS-68を指しています。

2011年5月に発表されたスピッツァーの観測では、小さなフォルステライトの結晶が原始星HOPS-68に雨のように落下している可能性があることが示されている。 原始星の外側の崩壊した雲の中のフォルステライト結晶の発見は、結晶が溶岩のような高温で形成されるため驚くべきことですが、温度が約-170°C(103K;-274°F)の分子雲で発見されています。 これにより、天文学者のチームは、若い星からのバイポーラ流出が、星の表面近くから冷たい外の雲にフォルステライト結晶を輸送している可能性があると推測した。

2012年1月、フォルステライトの結晶性ダストが毎秒38キロメートル(24mi/s)の驚くべき平均速度で原始星から離れて移動している場合、EX Lupiのスピッツァー観測のさらなる分析が理解できることが報告された。 このような高速は、星の近くのバイポーラ流出によって塵粒が放出された場合にのみ発生する可能性があると思われる。 このような観測は、1990年代初頭に開発された天体物理学の理論と一致しており、バイポーラの流出は、原始星に隣接する内部円盤から再処理された高度に加熱された物質を、原始星からさらに離れた降着円盤の領域に継続的に排出することによって、原始星を取り囲むガスと塵の円盤を庭園または変換することが示唆されていた。

2015年、スピッツァーと光学重力レンズ実験は、これまでに同定された最も遠い惑星の一つを共同発見したと報告されました: 地球から約13,000光年(4,000pc)離れたガス巨人。

ogle-2015-BLG-1319からの光度曲線のグラフと組み合わせた褐色矮星のイラスト:地上データ(灰色)、Swift(青色)、およびSpitzer(赤色)。

2015年6月と7月に、Swift、スピッツァー、および地上の光学重力レンズ実験の共同研究で、重力マイクロレンズ検出法を用いて褐色矮星OGLE-2015-BLG-1319が発見されました。 この方法は、スウィフトは低地球軌道にあり、スピッツァーは地球後続の太陽中心軌道にある複数のAU離れているという二つの宇宙船の間の大きな分離のために可能であった。 この分離は褐色矮星のかなり異なる視点を提供し、オブジェクトの物理的特性のいくつかに制約を置くことを可能にしました。

2016年3月に報告されたスピッツァーとハッブルは、最も遠い既知の銀河であるGN-z11を発見するために使用されました。 この天体は、134億年前に出現したと見られています。

Spitzer Beyond編集

2016年10月1日、Spitzerは観測サイクル13を開始し、2年半の延長ミッション「Beyond」と呼ばれた。 この拡張されたミッションの目標の一つは、より詳細な観測の候補を特定することによって、赤外線望遠鏡でもあるジェイムズ・ウェッブ宇宙望遠鏡の準備を支援することであった。

ビヨンドミッションのもう一つの側面は、進行中の軌道段階でスピッツァーを操作するという工学的課題でした。 宇宙船が太陽から同じ軌道上で地球から遠くに移動すると、そのアンテナは地上局と通信するためにますます高い角度を指す必要がありました; 角度のこの変更は太陽電池パネルがより少ない日光を受け取った間、車のますます太陽暖房を与えた。

TRAPPIST-1システムのアーティストの印象。

スピッツァーはまた、創造的にそのハードウェアを微調整するために太陽系外惑星のおかげで研究する仕事に置かれました。 これには、加熱サイクルの変更、”ピークアップ”カメラの新しい用途の発見、サブピクセルレベルでのセンサーの分析による安定性の倍増が含まれていました。 「暖かい」ミッションではあったが、宇宙船の受動冷却システムはセンサーを29K(-244°C;-407°F)に保った。 スピッツァーはトランジット測光法と重力マイクロレンズ法を用いてこれらの観測を行った。 NASAのSean Careyによると、「Spitzerを太陽系外惑星の研究に使用することは、打ち上げ時には考えられませんでした。 … 当時は馬鹿げたように見えたでしょうが、今はスピッツァーが何をするかの重要な部分です。”

スピッツァーを用いて発見された系外惑星の例としては、2015年にHD219134bがあり、これは約1つの岩石惑星であることが示された。地球の5倍の大きさで、地球から約13,000光年(4,000pc)に位置するマイクロレンズを使用して発見された無名の惑星。

2016年9月から10月にかけて、SPITZERはTRAPPIST–1星の周りに7つの既知の惑星のうち5つを発見するために使用されました。 発見された惑星のうち3つはハビタブルゾーンに位置しており、十分なパラメータを与えられた液体の水を支えることができることを意味します。 トランジット法を用いて、スピッツァーは7つの惑星の大きさを測定し、内側の6つの惑星の質量と密度を推定するのに役立った。 さらなる観測は、惑星のいずれかに液体の水があるかどうかを判断するのに役立ちます。