15 af Spitzers største opdagelser fra 15 år i rummet

NASAs Spitzer rumteleskop har brugt 15 år i rummet. Til ære for dette jubilæum, 15 af Spitzers største opdagelser findes i et galleri.

Lanceret i en solbane den 25. august, 2003, Spitzer sporer bag Jorden og er gradvist drevet længere væk fra vores planet. Spitzer var den sidste af NASAs fire store observatorier for at nå rummet. Oprindeligt planlagt til en minimum 2,5-årig primær mission, NASAs Spitzer rumteleskop har varet langt ud over den forventede levetid.

#15:Det første exoplanet vejrkort

Spitzer registrerer infrarødt lys, som ofte udsendes af varme genstande såsom varmestråling. Mens Spitzer mission designere aldrig planlagde at bruge observatoriet til at studere planeter ud over vores solsystem, dets infrarøde vision har vist sig at være et uvurderligt værktøj på dette område.

I maj 2009, forskere, der brugte data fra Spitzer, producerede det første "vejrkort" på en eksoplanet-en planet, der kredser om en anden stjerne end Solen. Dette vejrkort på eksoplanet kortlagde temperaturvariationer over overfladen af ​​en kæmpe gasplanet, HD 189733b. Ud over, undersøgelsen afslørede, at brølende vinde sandsynligvis pisker gennem planetens atmosfære. Billedet ovenfor viser en kunstners indtryk af planeten.

#14:Skjulte vugger af nyfødte stjerner

Infrarødt lys kan i de fleste tilfælde, trænge bedre ind i gas- og støvskyer end synligt lys. Som resultat, Spitzer har givet en hidtil uset udsigt til områder, hvor stjerner fødes. Dette billede fra Spitzer viser nyfødte stjerner, der kigger frem under deres fødselsdug af støv i Rho Ophiuchi mørke sky.

Kaldet "Rho Oph" af astronomer, denne sky er en af ​​de nærmeste stjernedannende regioner til vores eget solsystem. Beliggende nær stjernebillederne Scorpius og Ophiuchus på himlen, stjernetågen er omkring 410 lysår væk fra Jorden.

#13:En voksende galaktisk metropol

I 2011, astronomer, der brugte Spitzer, opdagede en meget fjern samling af galakser kaldet COSMOS-AzTEC3. Lyset fra denne gruppe af galakser havde rejst i mere end 12 milliarder år for at nå Jorden.

Astronomer tænker objekter som denne, kaldet en proto-klynge, til sidst voksede til moderne galaksehobe, eller grupper af galakser bundet sammen af ​​tyngdekraften. COSMOS-AzTEC3 var den fjerneste proto-klynge, der nogensinde blev opdaget på det tidspunkt og giver forskere en bedre idé om, hvordan galakser har dannet og udviklet sig gennem universets historie.

#12:Opskriften på 'kometsuppe'

Da NASAs Deep Impact -rumfartøj med vilje smadrede ind i kometen Tempel 1 den 4. juli, 2005, den udviste en sky af materiale, der indeholdt ingredienserne i vores solsystems ur -"suppe". Kombinerer data fra Deep Impact med observationer fra Spitzer, astronomer analyserede den suppe og begyndte at identificere de ingredienser, der til sidst producerede planeter, kometer og andre kroppe i vores solsystem.

Mange af de komponenter, der blev identificeret i kometstøvet, var kendte kometingredienser, såsom silikater, eller sand. Men der var også overraskelsesingredienser, såsom ler, carbonater (findes i muslingeskaller), jernholdige forbindelser, og aromatiske kulbrinter, der findes i grillgrave og biludstødning på jorden. Undersøgelsen af ​​disse ingredienser giver værdifulde spor om dannelsen af ​​vores solsystem.

#11:Den største kendte ring omkring Saturn

Saturns fantastiske ringsystem er blevet fotograferet omfattende, men disse portrætter har ikke afsløret planetens største ring. Den sprøde struktur er en diffus samling af partikler, der kredser Saturn meget længere fra planeten end nogen af ​​de andre kendte ringe. Ringen starter omkring seks millioner kilometer (3,7 millioner miles) væk fra planeten. Det er omkring 170 gange bredere end Saturn -diameteren, og cirka 20 gange tykkere end planetens diameter. Hvis vi kunne se ringen med vores øjne, det ville være dobbelt så stort som fuldmånen på himlen.

En af Saturns længste måner, Phoebe, cirkler inden i ringen og er sandsynligvis kilden til dets materiale. Det relativt lille antal partikler i ringen reflekterer ikke meget synligt lys, især ude ved Saturns bane, hvor sollyset er svagt, derfor forblev det skjult så længe. Spitzer var i stand til at opdage gløden af ​​køligt støv i ringen, som har en temperatur på cirka minus 316 grader Fahrenheit eller minus 193 grader Celsius, som er 80 Kelvin.

#10:Buckyballs i rummet

Buckyballs er sfæriske kulstofmolekyler, der har det hexagon-femkantede mønster set på overfladen af ​​en fodbold. Imidlertid, buckyballs er opkaldt efter deres lighed med geodesiske kupler designet af arkitekten Buckminster Fuller. Disse sfæriske molekyler tilhører en klasse af molekyler kendt som buckminsterfullerenes, eller fulderener, som har applikationer inden for medicin, teknik og energilagring.

Spitzer var det første teleskop, der identificerede Buckyballs i rummet. Det opdagede kuglerne i materialet omkring en døende stjerne, eller planetarisk tåge, kaldet Tc 1. Stjernen i midten af ​​Tc 1 lignede engang vores sol, men da den blev ældre, den sløjfede sine ydre lag af, efterlader kun en tæt hvid-dværg stjerne. Astronomer mener, at buckyballs blev skabt i lag af kulstof, der blev blæst af stjernen. Opfølgningsundersøgelser ved hjælp af Spitzer-data har hjulpet forskere med at lære mere om forekomsten af ​​disse unikke kulstofstrukturer i naturen.

#9:Nedbrud i solsystemet

Spitzer har fundet tegn på flere stenede kollisioner i fjerne solsystemer. Disse typer kollisioner var almindelige i de tidlige dage af vores eget solsystem, og spillede en rolle i dannelsen af ​​planeter.

I en bestemt række observationer, Spitzer identificerede et støvudbrud omkring en ung stjerne, der kunne være resultatet af en sammenstød mellem to store asteroider. Forskere havde allerede observeret systemet, da udbruddet opstod, markerer første gang forskere havde indsamlet data om et system både før og efter et af disse støvede udbrud.

#8:Første "smag" af exoplanetatmosfærer

I 2007, Spitzer blev det første teleskop til direkte at identificere molekyler i atmosfærerne på eksoplaneter. Forskere brugte en teknik kaldet spektroskopi til at identificere kemiske molekyler i to forskellige gaseksoplaneter. Kaldes HD 209458b og HD 189733b, disse såkaldte "hot Jupiters" er lavet af gas (frem for sten), men kredser meget tættere på deres soler end gasplaneterne i vores eget solsystem. Den direkte undersøgelse af sammensætningen af ​​eksoplanetatmosfærer var et vigtigt skridt mod muligheden for en dag at opdage tegn på liv på stenede eksoplaneter. Kunstnerens koncept ovenfor viser, hvordan en af ​​disse varme Jupiters kan se ud.

#7:Sorte huller på afstand

Supermassive sorte huller lurer ved de fleste galakseres kerner. Forskere, der brugte Spitzer, identificerede to af de fjerneste supermassive sorte huller, der nogensinde er opdaget, giver et indblik i historien om galaksedannelse i universet.

Galaktiske sorte huller er normalt omgivet af strukturer af støv og gas, der fodrer og opretholder dem. Disse sorte huller og de diske, der omgiver dem, kaldes kvasarer. Lyset fra de to kvasarer, som Spitzer opdagede, rejste i 13 milliarder år for at nå Jorden, hvilket betyder, at de dannede mindre end 1 milliard år efter universets fødsel.

#6:En fjerneste planet

I 2010, Spitzer hjalp forskere med at opdage en af ​​de fjerneste planeter, der nogensinde er opdaget, placeret omkring 13, 000 lysår væk fra Jorden. De fleste tidligere kendte exoplaneter ligger inden for omkring 1, 000 lysår af Jorden. Figuren ovenfor viser disse relative afstande.

Spitzer udførte denne opgave ved hjælp af et jordbaseret teleskop og en planetjagt teknik kaldet mikrolensering. Denne tilgang er afhængig af et fænomen kaldet gravitationslinse, hvor lyset er bøjet og forstørret af tyngdekraften. Når en stjerne passerer foran en fjernere stjerne, set fra Jorden, forgrundsstjernens tyngdekraft kan bøje og forstørre lyset fra baggrundsstjernen. Hvis en planet kredser om forgrundsstjernen, planetens tyngdekraft kan bidrage til forstørrelsen og efterlade et markant aftryk på det forstørrede lys.

Opdagelsen giver endnu et fingerpeg for forskere, der ønsker at vide, om befolkningen på planeter er ens i forskellige områder af galaksen, eller hvis det adskiller sig fra det, der er blevet observeret i vores lokale kvarter.

#5:Første lys fra en exoplanet

Spitzer var det første teleskop, der direkte observerede lys fra en planet uden for vores solsystem. Inden da, eksoplaneter var kun blevet observeret indirekte. Denne bedrift startede en ny æra inden for videnskab på eksoplanet, og markerede en stor milepæl på rejsen mod at opdage mulige tegn på liv på stenede eksoplaneter.

To undersøgelser offentliggjort i 2005 rapporterede direkte observationer af de varme infrarøde skær fra to tidligere opdagede "varme Jupiter" -planeter, betegnet HD 209458b og TrES-r1. Hot Jupiters er gasgiganter, der ligner Jupiter eller Saturn, men er placeret ekstremt tæt på deres forældrestjerner. Fra deres toasty baner, de opsuger rigeligt stjernelys og skinner klart i infrarøde bølgelængder.

#4:Spotting små asteroider

Spitzers infrarøde vision gør det muligt at studere nogle af de fjerneste objekter, der nogensinde er opdaget. Men dette rumobservatorium kan også bruges til at studere små objekter tættere på Jorden. I særdeleshed, Spitzer har hjulpet forskere med at identificere og studere Near-Earth-asteroider (NEA'er). NASA overvåger disse objekter for at sikre, at ingen af ​​dem er på et kollisionskurs med vores planet.

Spitzer er især nyttig til karakterisering af de sande størrelser af NEA'er, fordi det registrerer infrarødt lys, der stråles direkte fra asteroiderne. Til sammenligning, asteroider udsender ikke synligt lys, men afspejler det blot fra Solen; som resultat, synligt lys kan afsløre, hvor reflekterende asteroiden er, men ikke nødvendigvis hvor stor den er. Spitzer er blevet brugt til at studere mange NEA'er, der er mindre end 110 yards (100 meter) brede.

#3:Et hidtil uset kort over Mælkevejen

I 2013, forskere samlede mere end 2 millioner Spitzer -billeder samlet over 10 år for at skabe et af de mest omfattende kort over Mælkevejen, der nogensinde er lavet. Kortdataene kom primært fra projektet Galactic Legacy Mid-Plane Survey Extraordinaire 360 ​​(GLIMPSE360).

At se Mælkevejen er en udfordring, fordi støv blokerer synligt lys, sådan at hele områder af galaksen er skjult for synet. Men infrarødt lys kan ofte trænge bedre ind i støvede områder end synligt lys, og afslører skjulte dele af galaksen.

Undersøgelser af Mælkevejen -galaksen ved hjælp af Spitzer -data har givet forskere bedre kort over galaksens spiralstruktur og dens centrale "bar" af stjerner. Spitzer har hjulpet med at opdage nye fjerntliggende steder med stjernedannelse, og har afsløret en større mængde kulstof i galaksen end forventet. GLIMPSE360 -kortet guider fortsat astronomer i deres udforskning af vores hjemmegalakse.

#2:'Big baby' galakser

Spitzer har ydet store bidrag til undersøgelsen af ​​nogle af de tidligste dannende galakser, der nogensinde er undersøgt. Lyset fra disse galakser tager milliarder af år at nå Jorden, og dermed ser forskere dem, som de var for milliarder af år siden. De fjerneste galakser, der blev observeret af Spitzer, udstrålede deres lys for omkring 13,4 milliarder år siden, eller mindre end 400 millioner år efter universets fødsel.

En af de mest overraskende opdagelser inden for dette forskningsområde var påvisning af "store baby" galakser, eller dem, der var meget større og mere modne, end forskere troede, at tidligt dannede galakser kunne være. Forskere tror stort, moderne galakser dannet ved gradvis fusion af mindre galakser. Men de "store baby" galakser viste, at massive samlinger af stjerner kom sammen meget tidligt i universets historie.

#1:Syv planeter i jordstørrelse omkring en enkelt stjerne

Syv planeter i jordstørrelse kredser om stjernen kendt som TRAPPIST-1. Det største parti af planeter i jordstørrelse, der nogensinde er opdaget i et enkelt system, dette fantastiske planetariske system har inspireret både forskere og ikke-forskere. Tre af planeterne sidder i den "beboelige zone" omkring stjernen, hvor temperaturer kan være rigtige til at understøtte flydende vand på en planets overflade. Opdagelsen repræsenterer et stort skridt i søgen efter liv ud over vores solsystem.

Forskere observerede TRAPPIST-1-systemet i over 500 timer med Spitzer for at bestemme, hvor mange planeter der kredser om stjernen. Teleskopets infrarøde syn var ideelt til at studere TRAPPIST-1-stjernen, som er meget køligere end vores sol. Forskerne observerede de svage fald i stjernens lys, da de syv planeter passerede foran. Spitzers observationer har også givet forskere mulighed for at lære om størrelsen og massen af ​​disse planeter, som kan bruges til at indsnævre, hvad planeterne kan være sammensat af.