Az emberi szem számára az éjszakai égbolt csillagkontti. Az erőteljes távcsövek megmutatják nekünk a távoli bolygókat és a távoli galaxisokat, amelyeket a bűzös retina nem lát. De még a Hubble Űrtávcső sem képes feltárni mindent, ami odakint van. Sok tárgy - például a barna törpékként ismert pezsgő csillagok - túl hűvös ahhoz, hogy látható fényt bocsássanak ki, amely csak egy apró elektromágneses spektrumrész. Azonban láthatatlan formában bocsátanak ki energiát: hosszabb hullámhosszúságot, infravörös sugárzásnak hívnak. Hihetetlenül forró tárgyak, például a szupernóváknak nevezett hatalmas robbanó csillagok, energiájuk nagy részét adják ki rövidebb hullámhosszon, amelyek szintén láthatatlanok: gamma sugarak és röntgen.
kapcsolodo tartalom
- Messze látó
- Hubble utolsó hurrikája
Szerencsére más távcsövek ezeket a szemüvegeket képekké alakítják át, amiket megérthetünk. Az 1990-es években és a 2000-es évek elején a NASA elindította a Nagy Megfigyelő Intézet néven űrtávcsöveket. Az első és leghíresebb Hubble a látható fényre specializálódott. A kevésbé ismert, de ugyanolyan fontos eszközök különféle hullámhosszokra összpontosítanak.
"A cél az volt, hogy egy nagy távcső legyen az elektromágneses spektrum minden részében" - mondta Giovanni Fazio, a Harvard-Smithsonian Asztrofizikai Központ asztrofizikusa. „Ha eltérő hullámhosszon nézi az univerzumot, akkor teljesen más képet kap. Mindegyik puzzle játék. ”
A Hubble 1990-es indítását a gamma sugarakat megfigyelő Compton (1991), a röntgenfelvételeket vizsgáló Chandra (1999) és az infravörös távcső Spitzer (2003) követte. Compton 2000-ben esett a Földre, szétesett a légkörben, és a Csendes-óceán terveinek megfelelően fröcskölt le. (Egy másik űrteleszkóp, a Fermi helyettesítette 2008-ban.) De Spitzer és Chandra még mindig felfelé állnak és futnak, felfedik a világegyetem titkait, és meghaladják az azok megteremtését segítő emberek reményeit.
A távcsövek képei az újszülött csillogó csillagokról és a nyálkás fekete lyukakról hamis színekből állnak, amelyeket a tudósok a távcsövek által észlelt különböző hullámhosszokhoz rendelnek. Amellett, hogy adatokkal vannak betöltve, ezek a képek egyszerűen csodálatos látványak. Flamingó rózsaszín, indigó és sáfrány segítségével szinte pszichedelikus - egy florid galaxis lángot lángol -, míg mások emlékeztetnek az érzékeny természeti formákra: pókhálók, ablaküveg fagy, füstölcse. Néhányuknak szinte spektrális minősége van, különösen az „Isten keze” című Chandra portréja egy fiatal pulsarról, amelyben a kísérteties kék ujjak látszólag simogatják az eget.
A legtöbb műholdas távcső, beleértve a Hubble-t is, körbeveszi a Földet, ám Spitzer a Nap körül forog, pályáján a Föld mögött húzódva. Így Spitzer nemcsak elkerüli a Föld légkörét, amely eltakarja a távcső nézetét, de elkerüli a Föld és a Hold hőjét is. A folyékony hélium adagolása kezdetben szinte abszolút nullára - vagy mínusz 459 Fahrenheit fokra, a lehető legalacsonyabb hőmérsékletre - hűtött, így a távcső saját sugárzása nem zavarja leolvasásait.
Spitzer az univerzum hűvösebb részeit vizsgálja. Az infravörös hőmérsékletet mínusz 450-től plusz 6000 fokig tartják, és bár 6000 fok nem tűnik túl hidegen, a csillagászok megszokták a testek millió fokos rögzítését.
A távcső észlelte a Jupiter-szerű egzotikus bolygók sugárzását szoros pályákon más csillagok körül, és olyan barna törpeket talált, amelyek - ha saját mini-naprendszereikkel gazdagodnak, amire egyes tudósok gyanítják - ideális átjárási alapok lehetnek az élet számára. A Spitzer a távoli galaxisok spirális karjaiban is megnézheti a fulladási port, hogy megtekintse, hol születnek csillagok. Ezek a megfigyelések betekintést nyújtanak a saját naprendszerünk kialakulásához.
A távcső legcsodálatosabb ereje az, hogy képes látni az univerzumot még gyerekcipőben jár. A mély űrben történő keresés ugyanaz, mint az időben történő visszatekintés - magyarázza Fazio, aki a Spitzer részét tervezte. Ahogy a 13, 7 milliárd éves univerzum bővül, a látható fény infravörös hullámhosszra húzódik - ezt a jelenséget vöröseltolódásnak hívják. Az infravörös fénnyel összpontosítva a Spitzer tudósai kezdetben azt remélték, hogy meglátogatják a világegyetemet, amikor csak kétmilliárd éves volt, ám sokkal messzebbre mentek az idő múlásával. „Most már visszatekinthetünk a 700 millió éves korra” - mondta Fazio, vagyis körülbelül 13 milliárd évvel ezelőtt. Spitzer megfigyelései azt sugallják, hogy a galaxisok már akkor kezdtek kialakulni, amikor a világegyetem csak 400–500 millió éves volt, jóval korábban, mint korábban elméletben foglaltak.
Chandra, a röntgen-távcső, elliptikus pályát követ a Föld körül, 200-szor magasabb mint a Hubble. A Chandra erőszakos jelenségekre specializálódott, például a fiatal csillagokból lőgő fáklyákra és a szupernóvák robbanására. "Azt szeretnénk tudni, hogy mi történt a csillag belsejében közvetlenül a felrobbantás előtt, mik a részei a robbanásnak, és mi történik a robbanás után" - mondja Harvey Tananbaum, a Smithsonian Astrophysical Observatory Chandra X-igazgatója. sugárközpont.
A Chandra szélsőséges gravitációs vagy mágneses terekkel tárgyakat is próbál, például neutroncsillagokat és fekete lyukakat. Egyes tudósok szerint Chandra döntő jelentőségű a kevéssé megértett sötét anyag és a sötét energia, a titokzatos erők, amelyek az univerzum anyagának legnagyobb részét képezik. De a távcső új dolgokat tárt fel az ismerős látnivalókról: kiderült, hogy a Szaturnusz gyűrűi röntgen sugarakkal csillognak.
A csillagászok néha képeket készítenek mind a három távcső adatai alapján. 2009-ben a trió lenyűgöző összetett képet készített a Tejút magjáról. A Hubble számtalan csillagot mutatott, Spitzer elkapta a sugárzó porfelhőket, és Chandra nyomon követte az anyag röntgenkibocsátását egy fekete lyuk közelében.
A távcsövek nem maradhatnak örökké. A Spitzernek tavaly kifogyott a hűtőfolyadék, bár egyes részei még mindig elég hidegek a működéshez, és a távcső elkezdett sodródni a Földtől. "Szomorú lesz látni, hogy megy" - mondja Fazio. „Az elmúlt 25 évben életem jelentős részét képezte. De továbbra is bányászunk az adatokkal és új dolgokat találunk. ”2015-ben a Webb, egy új infravörös távcső, amely több mint 58-szor annyi fényt képes gyűjteni, mint a Spitzer, várhatóan felveszi, ahol Spitzer elhagyja.
A Chandra továbbra is jól működik, és a tudósok legalább egy évtizedre azt várják el, hogy az eszköz katona legyen. Végül, talán egy évszázad múlva, az elhasználódott távcső valószínűleg túl közel esik a Földhez, és a légkörben felégik. De még sok más megvilágító kép van, amire várakozással tekintünk azelőtt.
Abigail Tucker Smithsonian munkatársa.
A Chandra X-ray Obszervatórium robbanások és egy fekete lyuk által melegített gázt mutatott. (NASA / CXC / UMass / D. Wand és társai) 
A Tejút-galaxisunk központja még lélegzetelállítóbb, ha három különféle hullámhosszra érzékeny űrbázisú eszköz adataiból álló kompozitnak tekintjük. (NASA / CXC / UMass / D. Wand és társai) 
A Spitzer űrteleszkóp infravörös fényt gyűjtött össze és észlelte a por felhőit. (NASA / JPL-Caltech / SSC / S. Stolovy) 
A közel-infravörösre hangolt Hubble Űrtávcső megmutatta a csillagképződés aktív területeit. (NASA / ESA / STScl / Wang D. és társai) 
A Chandra űrtávcső csaknem 12 éve figyeli a nagy energiájú tárgyak röntgen aláírásait. A „Isten keze” köd, 150 fényév hosszú, egy pulzárból vagy gyorsan forgó neutroncsillagból forró forró gázból áll. (NASA / CXC / SAO / Slane P. és társai) 
Az NGC 4258 spirális galaxisnak két kísérteties kék karja van, amelyek heves lökéshullámok által hevített gázokat tartalmaznak, és a fekete lyukból kiürült részecskék terméke. (NASA / CXC / Marylandi Egyetem / AS Wilson et al.) 
A Chandra kiválóan alkalmazza a káoszt. A Cas A nevű csillagászati tulajdonság a Cassiopeia csillagképben egy hulladék robbanása, amely óránként több millió mérföldes sebességgel terjed ki; egy olyan szupernóvából lőttek, amely csak körülbelül 300 évvel ezelőtt vált láthatóvá a Földön. (NASA / CXC / MIT / UMass Amherst MD Stage et al.) 
Az M17 köd, a fenti kép legfényesebb része, 1764-ben Charles Messier csillagász dokumentálta. A fűtött porból származó infravörös sugárzásra összpontosító Spitzer távcső képes látni a ködhez kapcsolódó szerkezeteket. (NASA / JPL-Caltech / M. Povich (Penn Állami Egyetem)) 
A bal oldalon látható kép alapján a csillagászok úgy gondolják, hogy a BP Psc csillag egy másik csillagot vagy bolygót kannibalizált, mivel kifogyt az üzemanyag, meghosszabbítva piros óriási fázisát (a jobb oldali ábrán látható). (NASA / CXC / RIT / J. Kastner és mtsai., Optikai (UCO / Lick / STScl / M. Perrin et al.); Ábra: NASA / CXC / M. Weiss) 
Egy robbanás eredményeként a Crab köd látványos szerkezetű volt, amelyet a tudósok még a Chandra és a Spitzer távcsövek segítségével próbálnak megérteni. (NASA / CXC / SAO / F.Seward; optikai: NASA / ESA / ASU / J.Hester és A.Loll; infravörös: NASA / JPL-Caltech / Univ. Minn. / R.Gehrz) 
Az RCW 49 régió több mint 2200 csillag otthona, sötét és poros terület. Ezt a képet két különböző hullámhosszon készítették, hogy kiemeljék a fűtött izzó gázokat. (NASA / JPL-Caltech / E. Churchwell (Wisconsini Egyetem - Madison)) 
Az infravörös égbolton nézve a Spitzer-távcső a távoli galaxisok spirálkarjain keresztül átpillanthat, hogy megnézze, hol születnek csillagok. (NASA / JPL-Caltech) 
A Chandra röntgenfelvételei feltárják, hogy az M87 galaxist körülvevő klaszter meleg gázzal van tele. (NASA / CXC / KIPAC / N. Werner, E. Million et al.) 
Körülbelül 11 000 fényévnyire a Nyilas csillagképben található „kígyó” (bal felső rész) valójában vastag felhő, amely elég nagy ahhoz, hogy több tucat napenergia-rendszert képes elnyelni. (NASA / JPL-Caltech / S. Carey (SSC / Caltech)) 
Ez a Spitzer-távcső által készített kép a W5 nevű régiót (6500 fényév távolságban) rögzítette, ahol a csillagok létrehozásának minden fázisa látható. (NASA / JPL-Caltech / L. Allen és X. Koenig (Harvard-Smithsonian CfA)) 
Az Orion-köd a csillagok létrehozásának újabb pontja; a trapézfürt, a jobb közepén lévő fényes foltok a régió legforróbb csillagai. (NASA / JPL-Caltech / J. Stauffer (SSC / Caltech))
