Arven fra Spitzer Space Telescope

For at forstå betydningen af ​​Spitzer-rumteleskopet for forståelsen af ​​vores solsystem, tænk på, hvad dampmaskinen betød for den industrielle revolution.

Et nationalt hold af forskere offentliggjort i dag i tidsskriftet Natur astronomi to artikler, der giver en opgørelse over de store opdagelser, der er gjort mulige takket være Spitzer, og giver vejledning om, hvor den næste generation af opdagelsesrejsende skal pege på James Webb Space Telescope (JWST), når det opsendes i oktober 2021.

"Spitzer-rumteleskopet gjorde mange vigtige opdagelser i solsystemet under sin 16 år lange mission, og det er vigtigt at fange højdepunkterne i disse med nyttige referencer, som fremtidige videnskabsmænd kan bruge i deres forskning, " siger Carey M. Lisse, fra Johns Hopkins Applied Physics Lab, hovedforfatter på et papir.

Lisse, en planetarisk astronom, sammensatte holdet på 27 forfattere, der skrev arvepapirerne. Forfatterne blev udvalgt baseret på de betydelige opdagelser, de gjorde ved hjælp af Spitzer under sin 16-årige mission. Holdet omfatter tre forskere fra University of Central Florida, der kommer med forslag til den næste rumteleskopmission.

David Trilling, en planetarisk videnskabsmand og professor ved Northern Arizona University, er hovedforfatter på det andet papir.

Da Spitzer blev lanceret i 2003, den indeholdt infrarøde detektorer af hidtil uset følsomhed, giver astronomer et aldrig-før-muligt kig på universet. Takket være observationer fra Spitzer gennem årene, videnskabsmænd fik ny indsigt i, for eksempel, sammensætningen af ​​kometer, de iskolde overflader, fjerne kroppe hinsides Neptun, varmestrålingen afgivet af asteroider, omfanget af frit svævende støv i det indre solsystem, og sammensætningen og egenskaberne af atmosfærerne i Uranus og Neptun. Spitzer formåede endda at opdage en ny ring af Saturn. Den meget forsinkede JWST, som ligeledes vil studere det infrarøde kosmos, forventes at bygge videre på de omfattende resultater leveret af Spitzer, herunder tage det næste skridt i vores undersøgelse af solsystemet.

UCF professor Yan Fernandez, som har specialiseret sig i kometer, sagde, at papirerne indeholder nogle af de projekter, han er mest stolt af i sin karriere. Fernandez er medforfatter på begge papirer.

"Jeg tror, ​​at disse papirer viser investeringsafkastet for Spitzer, " sagde Fernandez. "Disse rumteleskoper er skatteyderfinansieret, trods alt. Mere filosofisk, Spitzer har bragt os tættere på de store spørgsmål om, hvorfor solsystemet og Jorden er her i første omgang. Spitzer var ikke kun fantastisk til solsystemet, men det var fantastisk til at studere exoplaneter, fantastisk til at studere planetdannelse, og fantastisk til at studere stjernedannelse. Alt sammen vigtigt for at forstå, hvorfor vores solsystem blev, som det gjorde."

Noemí Pinilla-Alonso sagde, at astronomi er baseret på tålmodighed og samarbejde. Hun studerer Trans-Neptunian Objects ved UCF's Florida Space Institute og bidrog til papiret sammen med instituttets post-doc-forsker Estela Fernández-Valenzuela. Pinilla-Alonso er blandt en håndfuld videnskabsmænd, der allerede har garanteret tid på JWST, når det først er på plads. Hun er en del af holdet, der skal kalibrere instrumentet fra jorden.

"At besvare et spørgsmål kræver indsats fra flere videnskabsmænd eller grupper, hver af dem med et unikt sæt færdigheder, " siger Pinilla-Alonso. "Mit bidrag til dette arbejde er at give den grundlæggende opskrift på, hvilke ingredienser der er nødvendige for at bygge eller tilberede en iskold krop i solsystemet. Og dette er en nøgleoplysning, der er nødvendig for at besvare spørgsmål som hvordan opstod solsystemet? Hvordan har det udviklet sig til sin faktiske tilstand? Hvor ens eller anderledes er vores solsystem fra den lange liste, mere end 3, 000, af exoplanetariske systemer opdaget?"

Fernandez-Valenzuela studerer også trans-neptunske objekter og afholdt tidligere i år workshops for at hjælpe videnskabsmænd med at forberede vellykkede forslag til at få tid på JWST, når NASA åbner processen.

"Dette arbejde har hjulpet os med at forstå, hvad vi kunne gøre med Spitzer-data, og hvordan man bruger JWST-funktionerne til at kaste lys over problemer, som Spitzer ikke kunne svare på, " siger Fernández-Valenzuela.

"Ved at bruge Spitzer har vi været i stand til at detektere specifikke materialer, som var umulige at detektere fra jordbaserede teleskoper, på grund af atmosfæren, eller ved at bruge Hubble-rumteleskopet, " siger Fernández-Valenzuela. "Nu med JWST vil vi være i stand til at få oplysninger om meget svagere objekter, end det er muligt i øjeblikket. Jeg glæder mig til den dag, da det bliver en meget vigtig milepæl for dette forskningsområde. Det vil give meget mere information om dannelsen af ​​det ydre solsystem."

Spitzer blev slukket i januar 2020, 11 år ud over sin primære mission.

"Spitzer var følsom over for infrarød stråling, i modsætning til synligt lys, " siger Trilling. "På mange måder, Spitzer gav et billede af universet og planetariske kroppe i vores solsystem, som videnskabsmænd aldrig havde set før. Denne teknologiske revolution frembragte ny indsigt i dannelsen og udviklingen af ​​vores solsystem."