Človeškim očem je nočno nebo konfeti zvezd. Zmogljivi teleskopi nam pokažejo oddaljene planete in oddaljene galaksije, ki jih naše ujetne mrežnice ne morejo videti. Toda tudi vesoljski teleskop Hubble ne more razkriti vsega, kar je tam. Številni predmeti - na primer zvite zvezde, znani kot rjavi palčki - so preveč kul, da bi oddajali vidno svetlobo, ki predstavlja le majhen drsnik elektromagnetnega spektra. Kljub temu oddajajo energijo v nevidni obliki: daljše valovne dolžine, znane kot infrardeče sevanje. Neverjetno vroči predmeti, kot so velike eksplozivne zvezde, imenovane supernove, oddajajo večino svoje energije v krajših valovnih dolžinah, ki so prav tako nevidne: gama žarki in rentgenski žarki.
Sorodne vsebine
- Daljnovidni
- Hubble-ov zadnji ura
Na srečo tudi drugi teleskopi te očala prenesejo v slike, ki jih lahko razumemo. V devetdesetih in začetku 2000-ih je NASA lansirala vesoljske teleskope, znane kot Velike opazovalnice. Prvi in najbolj znan Hubble je specializiran za vidno svetlobo. Manj znani, a enako vitalni instrumenti se osredotočajo na različne valovne dolžine.
"Cilj je bil imeti glavni teleskop v vsakem delu elektromagnetnega spektra, " pravi Giovanni Fazio, astrofizik iz Harvard-Smithsonian centra za astrofiziko. »Ko pogledaš vesolje v različnih valovnih dolžinah, dobiš popolnoma drugačno sliko. Vse so sestavljanke. "
Hubblovemu lansiranju leta 1990 so sledili Compton (1991), ki je opazoval gama žarke, Chandra (1999), ki preučuje rentgenske žarke, in Spitzer (2003), infrardeči teleskop. Compton je leta 2000 padel na Zemljo, razpadel v ozračju in se razlil po načrtih v Tihem oceanu. (Leta 2008 je nadomestil še en vesoljski teleskop, Fermi.) Toda Spitzer in Chandra sta še vedno navzgor - in tečeta, odklepata skrivnosti vesolja in presegata upanja ljudi, ki so jim pomagali ustvariti.
Slike teleskopov, ki namigujejo novorojene zvezde in bleščeče črne luknje, so sestavljene iz lažnih barv, ki jih znanstveniki pripisujejo različnim valovnim dolžinam, ki jih teleskopi zaznajo. Poleg tega, da so obremenjene s podatki, so te slike preprosto čudovite. Nekateri utripajo z flamingo roza, indigo in žafranom, nekateri so skorajda psihodelični - zdi se, da floloridna galaksija diha ogenj - medtem ko drugi spominjajo na občutljive naravne oblike: pajkova mreža, zmrzal z okenci, robčki dima. Nekateri imajo skorajda spektralno kakovost, zlasti "Božja roka", Chandrov portret mladega pulsarja, v katerem videti, da brezskrbno modri prsti božajo nebesa.
Večina satelitskih teleskopov, vključno s Hubblom, obkroži Zemljo, toda Spitzer se vrti okoli Sonca in v svoji orbiti zaostaja za Zemljo. Tako se Spitzer ne le izogiba Zemljinemu ozračju, kar bi zakrilo pogled teleskopa, temveč tudi toploto Zemlje in Lune. Zaloga tekočega helija je sprva ohladila instrument skoraj do absolutne ničle - ali minus 459 stopinj Fahrenheita, najnižje možne temperature - tako da lastno sevanje teleskopa ne bi zmotilo njegovih odčitkov.
Spitzer gleda hladnejše dele vesolja. Infrardeča povezava je povezana s temperaturami od minus 450 do plus 6000 stopinj, in čeprav 6000 stopinj morda ne zveni hladno, so astronomi navajeni snemati telesa v milijonih stopinj.
Teleskop je zaznal sevanje iz eksoplanetov, podobnih Jupiterju, v tesnih orbitah okoli drugih zvezd, v njem pa so bili nameščeni rjavi pritlikavci, ki bi - če gostijo svoje lastne mini sončne sisteme, kot nekateri znanstveniki menijo - lahko bili idealno prizorišče za življenje. Spitzer lahko pokuka tudi skozi zadušljiv prah v spiralnih krakih oddaljenih galaksij, da vidi, kje se rodijo zvezde. Ta opažanja lahko dajo vpogled v to, kako se je oblikoval naš lastni osončje.
Najbolj neverjetna moč teleskopa je njegova sposobnost gledanja vesolja v povojih. Pogled globoko v vesolje je isto kot pogled nazaj v čas, razlaga Fazio, ki je zasnoval del Spitzerja. Ko se vesolje širi 13, 7 milijard let, se vidna svetloba razteza v infrardeče valovne dolžine, pojav, znan kot rdeče premikanje. Ko so se osredotočili na infrardečo svetlobo, so spicer znanstveniki sprva upali, da bodo videli vesolje, ko je bilo le dve milijardi let, vendar so v tem času šli precej dlje od tega. "Zdaj smo se lahko postavili nazaj v 700 milijonov let, " je dejal Fazio ali pred približno 13 milijardami let. Spitzerjeva opažanja kažejo, da so se galaksije že začele oblikovati, ko je bilo vesolje staro le od 400 do 500 milijonov let, veliko prej, kot je bilo predhodno teoretizirano.
Chandra, rentgenski teleskop, sledi eliptični orbiti okoli Zemlje in leti 200-krat višje od Hubbleja. Chandra je specializirana za nasilne pojave, kot so strele iz mladih zvezd in eksplozije supernov. "Radi bi vedeli, kaj se je dogajalo znotraj zvezde tik preden je eksplodirala, kakšne so podrobnosti same eksplozije in kaj se zgodi po eksploziji, " pravi Harvey Tananbaum, direktor Smithsonian Astrophysical Observatory Chandra X- žarkovni center.
Chandra sondira tudi predmete z ekstremnimi gravitacijskimi ali magnetnimi polji, kot so nevtronske zvezde in črne luknje. Nekateri znanstveniki pričakujejo, da je Chandra ključna pri preučevanju malo razumljene temne snovi in temne energije, skrivnostnih sil, ki predstavljajo večino materiala v vesolju. A teleskop je razkril tudi nove stvari o bolj znanih znamenitostih: Saturnovi prstani, se izkaže, bleščajo z rentgenom.
Včasih astronomi proizvajajo slike z uporabo podatkov iz vseh treh teleskopov. Trio je leta 2009 ustvaril osupljiv sestavljen pogled na jedro Mlečne poti. Hubble je pokazal nešteto zvezd, Spitzer je ujel sijoče oblake prahu in Chandra je spremljal rentgenske emisije iz materiala v bližini črne luknje.
Teleskopi ne morejo večno. Spitzerju je lani zmanjkalo hladilne tekočine, čeprav so nekateri deli še vedno dovolj hladni, teleskop pa je začel odtekati od Zemlje. "Žalostno bo, ko bo šlo, " pravi Fazio. "To je bil glavni del mojega življenja v zadnjih 25 letih. Vendar še vedno rudamo podatke in najdemo nove stvari. "Leta 2015 naj bi Webb, novi infrardeči teleskop, ki lahko zbere več kot 58-krat več svetlobe kot Spitzer, pobral tam, kjer se Spitzer odpravi.
Chandra še vedno dobro deluje, znanstveniki pa pričakujejo, da bo instrument vsaj še eno desetletje. Na koncu bo morda dotrajano stoletje dotrajani teleskop zdrsnil preblizu Zemlje in zagorel v atmosferi. Vendar imamo veliko več osvetljevalnih slik, ki se jih bomo veselili že pred tem.
Abigail Tucker je Smithsonianova pisateljica.
Rentgenski observatorij Chandra je pokazal plin, ki ga segrejejo eksplozije in črna luknja. (NASA / CXC / UMass / D. Wand idr.) 
Središče naše galaksije Mlečna pot je še bolj dih jemajoče, če ga vidimo kot sestavljeno iz podatkov iz treh vesoljskih instrumentov, občutljivih na različne valovne dolžine. (NASA / CXC / UMass / D. Wand idr.) 
Vesoljski teleskop Spitzer je zbral infrardečo svetlobo in zaznal oblake prahu. (NASA / JPL-Caltech / SSC / S. Stolovy) 
Vesoljski teleskop Hubble, naravnan na skoraj infrardeči, je razkril aktivna področja nastajanja zvezd. (NASA / ESA / STScl / D. Wang idr.) 
Vesoljski teleskop Chandra že skoraj 12 let opazuje rentgenske podpise visokoenergijskih objektov. Meglica "Božja roka", dolga 150 svetlobnih let, je oblikovana z vročim plinom, ki se odvaja iz pulsarja ali hitro vrteče se nevtronske zvezde. (NASA / CXC / SAO / P. Slane, et al.) 
Spiralna galaksija NGC 4258 ima dve srhljivo modri roki, ki vsebujeta pline, segrete s silovitimi udarnimi valovi, produktom delcev, ki se izločijo iz črne luknje. (NASA / CXC / Univerza v Marylandu / AS Wilson idr.) 
Chandra se odlikuje pri zajemanju kaosa. Astronomska značilnost, imenovana Cas A, v ozvezdju Kasiopeja, je eksplozija naplavin, ki se širi z milijoni kilometrov na uro; izstrelili so ga iz supernove, ki je na Zemlji postala vidna šele pred približno 300 leti. (NASA / CXC / MIT / UMass Amherst MD Stage idr.) 
Meglico M17, najsvetlejši del zgornje slike, je leta 1764 dokumentiral astronom Charles Messier. Teleskop Spitzer, osredotočen na infrardeče sevanje, ki izhaja iz segretega prahu, lahko vidi strukture, povezane z meglico. (NASA / JPL-Caltech / M. Povich (Državna univerza Penn)) 
Na podlagi slike na levi strani astronomi menijo, da je zvezda BP Psc lahko kanibalizirala drugo zvezdo ali planet, ker ji je zmanjkalo goriva, s čimer je podaljšala fazo rdečega velikana (kot je prikazano na sliki na desni). (NASA / CXC / RIT / J. Kastner idr., Optični (UCO / Lick / STScl / M. Perrin idr.); Ilustracija: NASA / CXC / M. Weiss) 
Eksplozija je povzročila rakovo meglico, spektakularno strukturo, ki jo znanstveniki še vedno skušajo razumeti s pomočjo teleskopa Chandra in Spitzer. (NASA / CXC / SAO / F.Seward; optično: NASA / ESA / ASU / J.Hester & A.Loll; infrardeče: NASA / JPL-Caltech / Univ. Minn. / R.Gehrz) 
Področje RCW 49 je dom več kot 2200 zvezd, temno in prašno območje. Ta slika je bila posneta na dveh različnih valovnih dolžinah, da se poudarijo segreti žareči plini. (NASA / JPL-Caltech / E. Churchwell (Univerza Wisconsin - Madison)) 
Če gledamo proti infrardečemu nebu, lahko Spitzerjev teleskop pokuka skozi spiralne veje daljnih galaksij, da vidi, kje se rodijo zvezde. (NASA / JPL-Caltech) 
X-žarki iz Chandra razkrivajo, da je grozd, ki obdaja galaksijo M87, napolnjen z vročim plinom. (NASA / CXC / KIPAC / N. Werner, E. Million et al.) 
Nahaja se približno 11.000 svetlobnih let v ozvezdju Strelca, je "kača" (zgoraj levo) pravzaprav debel oblak, ki je dovolj velik, da pogoltne desetine sončnih sistemov. (NASA / JPL-Caltech / S. Carey (SSC / Caltech)) 
Ta slika, ki jo je posnel teleskop Spitzer, je zajela to območje, imenovano W5 (oddaljeno 6.500 svetlobnih let), kjer je mogoče videti vse faze ustvarjanja zvezd. (NASA / JPL-Caltech / L. Allen in X. Koenig (Harvard-Smithsonian CfA)) 
Meglica Orion je še eno žarišče ustvarjanja zvezd; grozd trapezija, svetle lise v sredini desno, so najbolj vroče zvezde v regiji. (NASA / JPL-Caltech / J. Stauffer (SSC / Caltech))
