Spitzer Space Telescope
medan någon tid på teleskopet var reserverad för deltagande institutioner och viktiga projekt, hade astronomer runt om i världen också möjlighet att lägga fram förslag för att observera tid. Före lanseringen fanns ett förslag om stora, sammanhängande undersökningar med Spitzer. Om teleskopet misslyckades tidigt och / eller sprang ut ur kryogen mycket snabbt, skulle dessa så kallade Arvsprojekt säkerställa att bästa möjliga vetenskap kunde erhållas snabbt under uppdragets första månader. Som ett krav knutet till finansieringen som dessa äldre lag fick, var lagen tvungna att leverera dataprodukter på hög nivå tillbaka till Spitzer Science Center (och NASA/IPAC Infrared Science Archive) för användning av samhället, vilket återigen säkerställer uppdragets snabba vetenskapliga återkomst. Det internationella vetenskapliga samfundet insåg snabbt värdet av att leverera produkter för andra att använda, och även om äldre projekt inte längre uttryckligen begärdes i efterföljande förslagsanrop fortsatte teamen att leverera produkter till samhället. Spitzer Science Center återställde senare namngivna ”Legacy” – projekt (och senare fortfarande ”Exploration Science”-projekt) som svar på denna samhällsdrivna ansträngning.
viktiga mål inkluderade att bilda stjärnor (unga stjärnobjekt eller YSOs), planeter och andra galaxer. Bilder är fritt tillgängliga för utbildnings-och journalistiska ändamål.
de första släppta bilderna från Spitzer var utformade för att visa upp teleskopets förmågor och visade en glödande stjärnkammare, en stor virvlande, dammig galax, en skiva av planetbildande skräp och organiskt material i det avlägsna universum. Sedan dess har många månatliga pressmeddelanden belyst Spitzers kapacitet, som NASA och ESA-bilderna gör för Hubble Space Telescope.
som en av dess mest anmärkningsvärda observationer blev Spitzer 2005 Det första teleskopet som direkt fångade ljus från exoplaneter, nämligen ”hot Jupiters” HD 209458 b och TrES-1b, även om det inte löste det ljuset i faktiska bilder. Detta var första gången ljuset från extrasolära planeter upptäcktes direkt; tidigare observationer hade indirekt gjorts genom att dra slutsatser från beteenden hos stjärnorna som planeterna kretsade om. Teleskopet upptäckte också i April 2005 att Cohen-kuhi Tau/4 hade en planetskiva som var väldigt yngre och innehöll mindre massa än tidigare teoretiserad, vilket ledde till nya förståelser om hur planeter bildas.
år 2004 rapporterades att Spitzer hade upptäckt en svagt glödande kropp som kan vara den yngsta stjärnan någonsin sett. Teleskopet tränades på en kärna av gas och damm som kallades L1014 som tidigare hade verkat helt mörkt för markbaserade observatorier och för ISO (Infrared Space Observatory), en föregångare till Spitzer. Spitzers avancerade teknik avslöjade en ljus röd hot spot i mitten av L1014.
forskare från University of Texas i Austin, som upptäckte objektet, tror att hot spot är ett exempel på tidig stjärnutveckling, med den unga stjärnan som samlar gas och damm från molnet runt det. Tidiga spekulationer om hot spot var att det kan ha varit det svaga ljuset från en annan kärna som ligger 10 gånger längre från jorden men längs samma siktlinje som L1014. Uppföljningsobservation från markbaserade nära infraröda observatorier upptäckte en svag fläktformad glöd på samma plats som objektet som hittades av Spitzer. Den glöden är för svag för att ha kommit från den mer avlägsna kärnan, vilket leder till slutsatsen att objektet ligger inom L1014. (Young et al., 2004)
år 2005 bestämde astronomer från University of Wisconsin i Madison och Whitewater, på grundval av 400 timmars observation på Spitzer Space Telescope, att Vintergatan galaxen har en mer omfattande barstruktur över sin kärna än tidigare erkänd.
även 2005 rapporterade astronomerna Alexander Kashlinsky och John Mather från NASAs Goddard Space Flight Center att en av Spitzers tidigaste bilder kan ha fångat ljuset från de första stjärnorna i universum. En bild av en kvasar i Draco-konstellationen, som endast var avsedd att hjälpa till att kalibrera teleskopet, visade sig innehålla en infraröd glöd efter att ljuset från kända föremål avlägsnades. Kashlinsky och Mather är övertygade om att de många blobbarna i denna glöd är ljuset av stjärnor som bildades så tidigt som 100 miljoner år efter Big Bang, redshifted av kosmisk expansion.
i mars 2006 rapporterade astronomer en 80-ljusårig (25 st) nebula nära mitten av Vintergatan, den dubbla Helixnebulosan, som, som namnet antyder, vrids till en dubbel spiralform. Detta tros vara bevis på massiva magnetfält som genereras av gasskivan som kretsar kring det supermassiva svarta hålet i galaxens centrum, 300 ljusår (92 pc) från nebulosan och 25 000 ljusår (7700 pc) från jorden. Denna nebulosa upptäcktes av Spitzer och publicerades i tidskriften Nature den 16 mars 2006.
i maj 2007 kartlade astronomer framgångsrikt atmosfärstemperaturen på HD 189733 b och fick därmed den första kartan över någon form av en extrasolär planet.
från och med September 2006 deltog teleskopet i en serie undersökningar som kallades Gould Belt Survey och observerade Goulds Bältesregion i flera våglängder. Den första uppsättningen observationer av Spitzer Space Telescope slutfördes från 21 September 2006 till 27 September. Som ett resultat av dessa observationer rapporterade teamet av astronomer under ledning av Dr Robert Gutermuth, från Harvard–Smithsonian Center for Astrophysics upptäckten av Serpens South, ett kluster av 50 unga stjärnor i Serpens konstellationen.
forskare har länge undrat hur små silikatkristaller, som behöver höga temperaturer för att bildas, har hittat sig in i frysta kometer, födda i den mycket kalla miljön i solsystemets ytterkanter. Kristallerna skulle ha börjat som icke-kristalliserade, amorfa silikatpartiklar, en del av blandningen av gas och damm från vilket solsystemet utvecklades. Detta mysterium har fördjupats med resultaten från Stardust sample return mission, som fångade partiklar från kometen Wild 2. Många av Stjärnstoftpartiklarna befanns ha bildats vid temperaturer över 1000 K.
i maj 2009 fann Spitzer-forskare från Tyskland, Ungern och Nederländerna att amorft silikat verkar ha förvandlats till kristallin form av ett utbrott från en stjärna. De upptäckte den infraröda signaturen av forsteritsilikatkristaller på skivan av damm och gas som omger stjärnan EX Lupi under en av dess frekventa uppblåsningar eller utbrott, sett av Spitzer i April 2008. Dessa kristaller var inte närvarande i Spitzers tidigare observationer av stjärnans skiva under en av dess tysta perioder. Dessa kristaller verkar ha bildats genom strålningsuppvärmning av dammet inom 0,5 AU av EX Lupi.
i augusti 2009 fann teleskopet bevis för en höghastighetskollision mellan två växande planeter som kretsar kring en ung stjärna.
i oktober 2009 publicerade astronomerna Anne J. Verbiscer, Michael F. Skrutskie och Douglas P. Hamilton fynd av Saturns ”Phoebe ring”, som hittades med teleskopet; ringen är en enorm, tuff skiva av material som sträcker sig från 128 till 207 gånger Saturns radie.
GLIMPSE och MIPSGAL surveysEdit
GLIMPSE, Galactic Legacy Infrared Mid-Plane Survey Extraordinaire, var en serie undersökningar som sträckte sig över 360 kg av den inre regionen i Vintergatan, vilket gav den första storskaliga kartläggningen av galaxen. Den består av mer än 2 miljoner ögonblicksbilder tagna i fyra separata våglängder med hjälp av den infraröda Arraykameran. Bilderna togs under en 10-årsperiod som började 2003 när Spitzer lanserades.
MIPSGAL, en liknande undersökning som kompletterar GLIMPSE, täcker 248 kcal av den galaktiska skivan med hjälp av MIPS-instrumentets 24-och 70-kanaler.
den 3 juni 2008 presenterade forskare det största, mest detaljerade infraröda porträttet av Vintergatan, skapat genom att sy ihop mer än 800 000 ögonblicksbilder, vid det 212: e mötet i American Astronomical Society i St. Louis, Missouri. Denna sammansatta undersökning är nu synlig med GLIMPSE / MIPSGAL Viewer.
2010redigera
Spitzer-observationer, som tillkännagavs i maj 2011, indikerar att små forsteritkristaller kan falla ner som regn på protostar HOPS-68. Upptäckten av forsteritkristallerna i protostarens yttre kollapsande moln är överraskande eftersom kristallerna bildas vid lavaliknande höga temperaturer, men de finns i det molekylära molnet där temperaturerna är cirka -170 CCB (103 K; -274 FCB). Detta ledde till att teamet av astronomer spekulerade i att det bipolära utflödet från den unga stjärnan kan transportera forsteritkristallerna från nära stjärnans yta till det kyliga yttre molnet.
i januari 2012 rapporterades att ytterligare analys av Spitzer-observationerna av EX Lupi kan förstås om det forsteritkristallina dammet rörde sig bort från protostjärnan med en anmärkningsvärd medelhastighet på 38 kilometer per sekund (24 mi/s). Det verkar som om sådana höga hastigheter endast kan uppstå om dammkornen hade utstötts av ett bipolärt utflöde nära stjärnan. Sådana observationer överensstämmer med en astrofysisk teori, utvecklad i början av 1990-talet, där det föreslogs att bipolära utflöden trädgård eller omvandlar skivorna av gas och damm som omger protostjärnor genom att kontinuerligt mata ut upparbetat, högt uppvärmt material från den inre skivan, intill protostjärnan, till regioner av accretionsskivan längre bort från protostjärnan.
i April 2015 rapporterades Spitzer och Optical Gravitational Lensing Experiment som co-discovering en av de mest avlägsna planeterna som någonsin identifierats: en gasjätte cirka 13 000 ljusår (4 000 pc) bort från jorden.
i juni och juli 2015 upptäcktes den bruna dvärgen OGLE-2015-BLG-1319 med hjälp av gravitationsmikrolenseringsdetekteringsmetoden i en gemensam ansträngning mellan Swift, Spitzer och det markbaserade optiska Gravitationslinsexperimentet, första gången två rymdteleskop har observerat samma mikrolensevenemang. Denna metod var möjlig på grund av den stora separationen mellan de två rymdfarkosterna: Swift är i låg jordbana medan Spitzer är mer än en AU avlägsen i en jordnära heliocentrisk bana. Denna separation gav väsentligt olika perspektiv på den bruna dvärgen, vilket möjliggjorde begränsningar för några av objektets fysiska egenskaper.
rapporterade i mars 2016, Spitzer och Hubble användes för att upptäcka den mest avlägsna kända galaxen, GN-z11. Detta objekt sågs som det verkade för 13, 4 miljarder år sedan.
Spitzer BeyondEdit
den 1 oktober 2016 började Spitzer sin Observationscykel 13, ett 2 1-2-år utökat uppdrag med smeknamnet Beyond. Ett av målen med detta utökade uppdrag var att hjälpa till att förbereda James Webb Space Telescope, även ett infrarött teleskop, genom att identifiera kandidater för mer detaljerade observationer.
en annan aspekt av Beyond-uppdraget var de tekniska utmaningarna för att driva Spitzer i dess framskridande omloppsfas. När rymdfarkosten rörde sig längre från jorden på samma omloppsbana från solen, måste antennen peka på allt högre vinklar för att kommunicera med markstationer; denna vinkelförändring gav mer och mer solvärme på fordonet medan dess solpaneler fick mindre solljus.
planetjägareredigera
Spitzer fick också arbeta med att studera exoplaneter tack vare kreativt tweaking sin hårdvara. Detta inkluderade fördubbling av stabiliteten genom att modifiera sin uppvärmningscykel, hitta en ny användning för ”peak-up”-kameran och analysera sensorn på en subpixelnivå. Även om rymdfarkostens passiva kylsystem i sitt ”varma” uppdrag höll sensorerna vid 29 K (-244 kcal C; -407 kcal F). Spitzer använde transitfotometri och gravitationsmikrolenseringstekniker för att utföra dessa observationer. Enligt NASAs Sean Carey, ” vi övervägde aldrig ens att använda Spitzer för att studera exoplaneter när den lanserades. … Det skulle ha verkade löjligt då, men nu är det en viktig del av vad Spitzer gör.”
exempel på exoplaneter som upptäckts med Spitzer inkluderar HD 219134 b 2015, vilket visade sig vara en stenig planet om 1.5 gånger så stor som jorden i en tre dagars bana runt sin stjärna; och en namnlös planet som hittades med hjälp av mikrolensing som ligger cirka 13 000 ljusår (4 000 pc) från jorden.
i September–oktober 2016 användes Spitzer för att upptäcka fem av totalt sju kända planeter runt stjärnan TRAPPIST-1, som alla är ungefär jordstora och sannolikt steniga. Tre av de upptäckta planeterna ligger i den beboeliga zonen, vilket innebär att de kan stödja flytande vatten med tillräckliga parametrar. Med hjälp av transitmetoden hjälpte Spitzer att mäta storleken på de sju planeterna och uppskatta massan och densiteten hos de inre sex. Ytterligare observationer hjälper till att avgöra om det finns flytande vatten på någon av planeterna.