Kosmiczny Teleskop Spitzera
podczas gdy pewien czas na teleskopie był zarezerwowany dla uczestniczących instytucji i kluczowych projektów, astronomowie na całym świecie mieli również możliwość zgłaszania propozycji czasu obserwacji. Przed startem pojawiła się propozycja przeprowadzenia dużych, spójnych badań przy użyciu Spitzera. Jeśli teleskop zawiedzie wcześnie i / lub bardzo szybko skończy się kriogen, te tak zwane starsze projekty zapewniłyby szybkie uzyskanie najlepszej możliwej nauki we wczesnych miesiącach misji. Jako wymóg związany z finansowaniem tych starszych zespołów, zespoły musiały dostarczyć wysokopoziomowe produkty danych z powrotem do Centrum Naukowego Spitzer (i NASA / IPAC Infrared Science Archive) do użytku przez społeczność, ponownie zapewniając szybki naukowy powrót misji. Międzynarodowa społeczność naukowa szybko zdała sobie sprawę z wartości dostarczania produktów do wykorzystania przez innych i chociaż starsze projekty nie były już wyraźnie wymagane w kolejnych zaproszeniach do składania wniosków, zespoły nadal dostarczały produkty do społeczności. Spitzer Science Center przywróciło później projekty nazwane „Legacy” (a później jeszcze „Exploration Science”) w odpowiedzi na te wysiłki podejmowane przez społeczność.
ważne cele obejmowały tworzenie gwiazd (młodych obiektów Gwiezdnych lub YSO), planet i innych galaktyk. Obrazy są swobodnie dostępne w celach edukacyjnych i dziennikarskich.
pierwsze opublikowane obrazy Spitzera zostały zaprojektowane, aby pokazać możliwości teleskopu i pokazały świecącą gwiezdną szkółkę, dużą wirującą, zakurzoną galaktykę, dysk gruzu tworzącego planetę i materiał organiczny w odległym wszechświecie. Od tego czasu wiele comiesięcznych komunikatów prasowych podkreślało możliwości Spitzera, tak jak robią to zdjęcia NASA i ESA dla Kosmicznego Teleskopu Hubble ’ a.
jako jedna z jego najbardziej godnych uwagi obserwacji, w 2005 roku Spitzer stał się pierwszym teleskopem, który bezpośrednio przechwytywał światło z egzoplanet, a mianowicie „gorących Jowiszy” HD 209458 b i TrES-1B, chociaż nie rozdzielał tego światła na rzeczywiste obrazy. Po raz pierwszy światło z planet pozasłonecznych zostało bezpośrednio wykryte; wcześniejsze obserwacje były dokonywane pośrednio poprzez wyciąganie wniosków z zachowań gwiazd, które obiegały planety. Teleskop odkrył również w kwietniu 2005, że Cohen-kuhi Tau/4 miał dysk planetarny, który był znacznie młodszy i zawierał mniej masy niż wcześniej teoretyzowano, co doprowadziło do nowego zrozumienia, w jaki sposób powstają planety.
w 2004 roku poinformowano, że Spitzer zauważył słabo świecące ciało, które może być najmłodszą gwiazdą, jaką kiedykolwiek widziano. Teleskop został wytrenowany na jądrze gazu i pyłu znanym jako L1014, które wcześniej wydawało się całkowicie ciemne dla obserwatoriów naziemnych i ISO (Infrared Space Observatory), poprzednika Spitzera. Zaawansowana technologia Spitzera ujawniła jasnoczerwoną plamę w środku L1014.
naukowcy z University of Texas at Austin, którzy odkryli obiekt, uważają, że gorący punkt jest przykładem wczesnego rozwoju gwiazdy, z młodą gwiazdą zbierającą gaz i pył z obłoku wokół niej. Wczesne spekulacje na temat gorącego punktu mówiły, że mogło to być słabe światło innego jądra, które leży 10 razy dalej od Ziemi, ale wzdłuż tej samej linii wzroku co L1014. Dalsze obserwacje z naziemnych obserwatoriów bliskiej podczerwieni wykryły słabą poświatę w kształcie wachlarza w tym samym miejscu, co obiekt znaleziony przez Spitzera. Ta poświata jest zbyt słaba, aby pochodzić z bardziej odległego jądra, co prowadzi do wniosku, że obiekt znajduje się w obrębie L1014. (Young et al., 2004)
w 2005 roku astronomowie z University of Wisconsin at Madison and Whitewater ustalili, na podstawie 400 godzin obserwacji z Kosmicznego Teleskopu Spitzera, że droga Mleczna ma bardziej znaczącą strukturę poprzeczną w jądrze niż wcześniej uznawano.
również w 2005 roku astronomowie Alexander Kashlinsky i John Mather z Goddard Space Flight Center NASA poinformowali, że jeden z najwcześniejszych obrazów Spitzera mógł uchwycić światło pierwszych gwiazd we wszechświecie. Okazało się, że obraz kwazara w konstelacji Draco, który miał jedynie pomóc w skalibrowaniu teleskopu, zawiera poświatę podczerwoną po usunięciu światła znanych obiektów. Kashlinsky i Mather są przekonani, że liczne plamy w tym blasku są światłem gwiazd, które powstały już 100 milionów lat po Wielkim Wybuchu, zaczerwienione przez Kosmiczną ekspansję.
w marcu 2006 roku astronomowie zgłosili mgławicę o długości 80 lat świetlnych (25 pc) w pobliżu centrum Drogi Mlecznej, mgławicę podwójnej helisy, która, jak sama nazwa wskazuje, jest skręcona w kształt podwójnej spirali. Uważa się, że jest to dowód na istnienie ogromnych pól magnetycznych generowanych przez dysk gazowy krążący wokół supermasywnej czarnej dziury w centrum galaktyki, 300 lat świetlnych (92 pc) od mgławicy i 25 000 lat świetlnych (7700 pc) od Ziemi. Mgławica ta została odkryta przez Spitzera i opublikowana w czasopiśmie Nature 16 marca 2006 roku.
w maju 2007 roku astronomowie z powodzeniem zmapowali temperaturę atmosfery HD 189733 b, uzyskując w ten sposób pierwszą mapę jakiejś planety pozasłonecznej.
począwszy od września 2006 roku teleskop uczestniczył w serii badań zwanych Gould Belt Survey, obserwując obszar pasa Goulda w wielu długościach fal. Pierwszy zestaw obserwacji przez Kosmiczny Teleskop Spitzera został ukończony od 21 września 2006 do 27 września. W wyniku tych obserwacji zespół astronomów kierowany przez dr Roberta Gutermutha z Harvard–Smithsonian Center for Astrophysics poinformował o odkryciu Serpens South, gromady 50 młodych gwiazd w gwiazdozbiorze Serpenów.
naukowcy od dawna zastanawiają się, w jaki sposób maleńkie kryształy krzemianu, które wymagają wysokich temperatur, znalazły drogę do zamrożonych komet, urodzonych w bardzo zimnym środowisku zewnętrznych krawędzi Układu Słonecznego. Kryształy zaczynałyby się jako niekrystalizowane, amorficzne cząstki krzemianu, część mieszanki gazu i pyłu, z których rozwinął się Układ Słoneczny. Tajemnica ta pogłębiła się dzięki rezultatom misji powrotu próbki Gwiezdnego pyłu, która przechwyciła cząstki z komety Wild 2.
w maju 2009 roku badacze Spitzera z Niemiec, Węgier i Holandii odkryli, że amorficzny krzemian został przekształcony w formę krystaliczną przez wybuch Gwiazdy. Wykryli sygnaturę podczerwieni kryształów krzemianu forsterytu na dysku pyłu i gazu otaczającego gwiazdę EX Lupi podczas jednego z jej częstych rozbłysków lub wybuchów, zaobserwowanych przez Spitzera w kwietniu 2008 roku. Kryształy te nie były obecne we wcześniejszych obserwacjach dysku gwiazdy przez Spitzera podczas jednego z jej spokojnych okresów. Wydaje się, że kryształy te powstały w wyniku radiacyjnego podgrzewania pyłu w odległości 0,5 AU od EX Lupi.
w sierpniu 2009 roku teleskop znalazł dowody na szybką kolizję dwóch rosnących planet krążących wokół młodej gwiazdy.
w październiku 2009 roku astronomowie Anne J. Verbiscer, Michael F. Skrutskie i Douglas P. Hamilton opublikowali odkrycia „pierścienia Febe” Saturna, który został znaleziony za pomocą teleskopu; pierścień jest ogromnym, cienkim dyskiem materiału rozciągającym się od 128 do 207 razy promienia Saturna.
glimpse and mipsgal surveysEdit
GLIMPSE, the Galactic Legacy Infrared Mid-Plane Survey Extraordinaire, to seria badań obejmujących 360° wewnętrznego obszaru Drogi Mlecznej, które dostarczyły pierwszego mapowania galaktyki na dużą skalę. Składa się z ponad 2 milionów migawek wykonanych w czterech różnych długościach fal przy użyciu kamery podczerwieni. Zdjęcia zostały wykonane przez okres 10 lat, począwszy od 2003 roku, kiedy Spitzer wystartował.
mipsgal, podobne badanie, które uzupełnia GLIMPSE, obejmuje 248° dysku galaktycznego za pomocą kanałów 24 i 70 µn instrumentu MIPS.
3 czerwca 2008 r. naukowcy odsłonili największy, najbardziej szczegółowy portret Drogi Mlecznej w podczerwieni, stworzony przez połączenie ponad 800 000 migawek, na 212. spotkaniu Amerykańskiego Towarzystwa Astronomicznego w St. Louis, Missouri. Ta złożona ankieta jest teraz dostępna w przeglądarce GLIMPSE / MIPSGAL.
2010edytuj
obserwacje Spitzera, ogłoszone w maju 2011 roku, wskazują, że maleńkie kryształy forsterytu mogą spadać jak deszcz na Protostar HOPS-68. Odkrycie kryształów forsterytu w zewnętrznym zawalającym się obłoku protostar jest zaskakujące, ponieważ kryształy tworzą się w wysokich temperaturach podobnych do lawy, ale znajdują się w obłoku molekularnym, gdzie temperatury wynoszą około -170 °c (103 K; -274 °f). To doprowadziło zespół astronomów do spekulacji, że dwubiegunowy odpływ z młodej gwiazdy może przenosić kryształy forsterytu z blisko powierzchni gwiazdy do chłodnego obłoku zewnętrznego.
w styczniu 2012 roku poinformowano, że dalsza analiza obserwacji Spitzera Ex Lupi może być zrozumiała, jeśli krystaliczny pył forsterytu oddalał się od protostaru z niezwykłą średnią prędkością 38 kilometrów na sekundę (24 mi/s). Wydaje się, że tak duże prędkości mogą powstać tylko wtedy, gdy ziarna pyłu zostaną wyrzucone przez dwubiegunowy odpływ blisko gwiazdy. Takie obserwacje są zgodne z teorią astrofizyczną, opracowaną na początku lat 90., gdzie zasugerowano, że bipolarne wypływy lub przekształcają dyski gazu i pyłu, które otaczają protostary przez ciągłe wyrzucanie przetworzonego, mocno podgrzanego materiału z wewnętrznego dysku, przylegającego do protostaru, do regionów dysku akrecyjnego dalej od protostaru.
w kwietniu 2015 roku Spitzer wraz z eksperymentem soczewkowania grawitacyjnego został zgłoszony jako współodkrywca jednej z najbardziej odległych planet, jakie kiedykolwiek zidentyfikowano: gazowy olbrzym oddalony o około 13 000 lat świetlnych (4 000 pc) od Ziemi.
w czerwcu i lipcu 2015 roku brązowy karzeł OGLE-2015-BLG-1319 został odkryty przy użyciu metody wykrywania mikrosoczewkowania grawitacyjnego w ramach wspólnego wysiłku Swifta, Spitzera i naziemnego optycznego eksperymentu soczewkowania grawitacyjnego, po raz pierwszy dwa teleskopy kosmiczne zaobserwowały to samo zjawisko mikrosoczewkowania. Metoda ta była możliwa ze względu na dużą separację między dwoma statkami: Swift znajduje się na niskiej orbicie okołoziemskiej, podczas gdy Spitzer jest odległy o ponad jedną AU na orbicie heliocentrycznej. Rozdzielenie to zapewniało znacznie odmienne perspektywy brązowego karła, pozwalając na nałożenie ograniczeń na niektóre cechy fizyczne obiektu.
w marcu 2016 roku Spitzer i Hubble zostali użyci do odkrycia najbardziej odległej znanej galaktyki, GN-Z11. Obiekt ten został zaobserwowany 13,4 miliarda lat temu.
Spitzer BeyondEdit
1 października 2016 roku Spitzer rozpoczął swój cykl obserwacyjny 13, trwający 2-2 lata. Jednym z celów tej rozszerzonej misji była pomoc w przygotowaniu się do Kosmicznego Teleskopu Jamesa Webba, również teleskopu podczerwonego, poprzez identyfikację kandydatów do bardziej szczegółowych obserwacji.
kolejnym aspektem misji Beyond były wyzwania inżynieryjne związane z eksploatacją Spitzera w postępującej fazie orbitalnej. Ponieważ statek kosmiczny poruszał się dalej od Ziemi tą samą ścieżką orbitalną od Słońca, jego antena musiała wskazywać coraz wyższe kąty, aby komunikować się ze stacjami naziemnymi; ta zmiana kąta powodowała coraz więcej ogrzewania słonecznego w pojeździe, podczas gdy jego panele słoneczne otrzymywały mniej światła słonecznego.
Planet hunteredytuj
Spitzer został również zaangażowany do pracy nad egzoplanetami dzięki kreatywnemu ulepszaniu jego sprzętu. Obejmowało to podwojenie jego stabilności poprzez modyfikację cyklu nagrzewania, znalezienie nowego zastosowania dla Kamery „szczytowej” i analizę czujnika na poziomie subpikseli. Podczas misji” ciepłej”, pasywny system chłodzenia statku utrzymywał czujnik w temperaturze 29 K (-244 °C; -407 °F). Do wykonywania tych obserwacji Spitzer wykorzystał techniki fotometrii tranzytowej i mikrosoczewkowania grawitacyjnego. Według Seana Carey ’ a z NASA, „nigdy nie rozważaliśmy użycia Spitzera do badania egzoplanet podczas jego startu. … Wtedy wydawałoby się to niedorzeczne, ale teraz jest to ważna część tego, co robi Spitzer.”
przykłady egzoplanet odkrytych za pomocą Spitzera to HD 219134 b w 2015 roku, która okazała się być planetą skalistą ok.5 razy większa od Ziemi na trzydniowej orbicie wokół swojej gwiazdy; oraz nienazwana planeta znaleziona za pomocą mikrosoczewkowania znajdująca się około 13 000 lat świetlnych (4000 pc) od Ziemi.
we wrześniu–październiku 2016 roku Spitzer został użyty do odkrycia pięciu z siedmiu znanych planet wokół gwiazdy TRAPPIST-1, z których wszystkie są w przybliżeniu wielkości Ziemi i prawdopodobnie są skaliste. Trzy z odkrytych planet znajdują się w strefie nadającej się do zamieszkania, co oznacza, że są w stanie utrzymać ciekłą wodę o odpowiednich parametrach. Używając metody TRANZYTU, Spitzer pomógł zmierzyć rozmiary siedmiu planet oraz oszacować masę i gęstość wewnętrznej szóstki. Dalsze obserwacje pomogą ustalić, czy na którejś z planet znajduje się ciekła woda.