Pentru ochii umani, cerul nopții este un confetti de stele. Telescoape puternice ne arată planetele îndepărtate și galaxiile îndepărtate pe care nu le pot vedea retinele noastre. Dar nici măcar Telescopul spațial Hubble nu poate dezvălui tot ce este acolo. Multe obiecte - stelele strălucitoare cunoscute sub numele de pitici maro, de exemplu - sunt prea cool pentru a da lumină vizibilă, ceea ce reprezintă doar o minusculă zveltă a spectrului electromagnetic. Ele emit totuși energie într-o formă invizibilă: lungimi de undă mai lungi cunoscute sub numele de radiații infraroșii. Obiectele incredibil de fierbinți, cum ar fi stelele masive care explodează numite supernove, își eliberează o mare parte din energie în lungimi de undă mai scurte, care sunt, de asemenea, invizibile: razele gamma și razele X.
Continut Asemanator
- Îndepărtat privit
- Ultima ură a lui Hubble
Din fericire, alte telescoape transfera aceste ochelari în imagini pe care le putem înțelege. În anii 1990 și începutul anilor 2000, NASA a lansat telescoape spațiale cunoscute sub numele de Marile Observatorii. Primul și cel mai cunoscut, Hubble, este specializat în lumina vizibilă. Instrumentele mai puțin cunoscute, dar la fel de vitale, se concentrează pe diferite lungimi de undă.
„Obiectul era să aibă un telescop major în fiecare parte a spectrului electromagnetic”, spune Giovanni Fazio, astrofizician la Centrul de Astrofizică Harvard-Smithsonian. „Când privești universul în diferite lungimi de undă, obții o imagine complet diferită. Toate sunt piese ale unui puzzle ”.
Lansarea din 1990 a lui Hubble a fost urmată de cea a lui Compton (1991), care a observat razele gamma, Chandra (1999), care studiază razele X, și Spitzer (2003), telescopul infraroșu. Compton a căzut pe Pământ în 2000, dezintegrându-se în atmosferă și stropind în jos, așa cum a fost planificat în Oceanul Pacific. (Un alt telescop spațial, Fermi, l-a înlocuit în 2008.) Însă Spitzer și Chandra sunt în continuare - în sus - și rulează, deblocând secretele universului și depășind speranțele oamenilor care au ajutat la crearea lor.
Imaginile telescoapelor cu stele cu noul născut și cu găuri negre strălucitoare sunt compuse din culori false pe care oamenii de știință le atribuie diferitelor lungimi de undă pe care le detectează telescoapele. Totuși, pe lângă faptul că sunt încărcate de date, aceste imagini sunt pur și simplu minunate. Impulsând cu flamingo roz, indigo și șofran, unele sunt aproape psihedelice - o galaxie floridă pare să respire foc - în timp ce altele amintesc de forme naturale delicate: pânze de păianjen, îngheț de ferestre, fâșii de fum. Câțiva au o calitate aproape spectrală, în special „Mâna lui Dumnezeu”, portretul lui Chandra al unui tânăr pulsar în care degetele albastre fantomate par să mângâie cerurile.
Majoritatea telescoapelor prin satelit, inclusiv Hubble, înconjoară Pământul, dar Spitzer se învârte în jurul Soarelui, în spatele Pământului pe orbita sa. Astfel, Spitzer nu numai că evită atmosfera Pământului, ceea ce ar întuneca vederea telescopului, ci evită și căldura de pe Pământ și de pe Lună. O sursă de heliu lichid a răcit inițial instrumentul aproape la zero absolut - sau minus 459 grade Fahrenheit, cea mai mică temperatură posibilă - astfel încât radiația propriu-zisă a telescopului nu și-ar împiedica citirile.
Spitzer privește părțile mai reci ale universului. Infraroșul este asociat cu temperaturi de la minus 450 până la 6.000 de grade, iar în timp ce 6.000 de grade poate să nu sune rece, astronomii sunt obișnuiți să înregistreze corpuri în milioane de grade.
Telescopul a detectat radiații de la exoplanetele asemănătoare lui Jupiter, pe orbitele strânse din jurul altor stele, și a localizat pitici brune, care - dacă găzduiesc propriile mini sisteme solare, așa cum suspectează unii oameni de știință - ar putea fi motive ideale pentru a pune viață. Spitzer poate, de asemenea, să privească prin praful de sufocare în brațele spirale ale galaxiilor îndepărtate pentru a vedea unde se nasc stelele. Aceste observații pot oferi informații despre modul în care s-a format propriul nostru sistem solar.
Cea mai uimitoare putere a telescopului poate fi capacitatea sa de a vedea universul încă de la început. Fazio, care a proiectat o parte din Spitzer, explică Fazio. Pe măsură ce universul vechi de 13, 7 miliarde de ani se extinde, lumina vizibilă este întinsă în lungimi de undă în infraroșu, fenomen cunoscut sub numele de redshift. Concentrându-se pe lumina infraroșie, oamenii de știință Spitzer sperau inițial să vadă universul când avea doar două miliarde de ani - dar au mers mult mai departe în timp decât atât. „Acum am putut să privim înapoi la 700 de milioane de ani”, a spus Fazio, sau acum aproximativ 13 miliarde de ani. Observațiile lui Spitzer sugerează că galaxiile au început deja să se formeze atunci când universul avea doar 400 de milioane până la 500 de milioane de ani, mult mai devreme decât teoretizat anterior.
Chandra, telescopul cu raze X, urmează o orbită eliptică în jurul Pământului, zburând de 200 de ori mai mare decât Hubble. Chandra este specializată în fenomene violente, cum ar fi focurile de la stele tinere și exploziile supernovelor. „Ceea ce ne place să știm este ce se întâmpla în interiorul stelei chiar înainte de a exploda, care sunt detaliile exploziei în sine și ce se întâmplă în urma exploziei”, spune Harvey Tananbaum, directorul Chandra X al Observatorului Astrofizic al Smithsonianului - centrul de raze.
De asemenea, Chandra sondează obiecte cu câmpuri gravitaționale sau magnetice extreme, cum ar fi stelele cu neutroni și găurile negre. Unii oameni de știință se așteaptă ca Chandra să fie crucială în studiul materiei întunecate puțin înțelese și a energiei întunecate, forțe misterioase care reprezintă cea mai mare parte a materialului din univers. Dar telescopul a dezvăluit, de asemenea, lucruri noi despre priveliști mai familiare: inelele lui Saturn, se pare, sclipesc cu raze X.
Uneori, astronomii produc imagini folosind date de la toate cele trei telescoape. În 2009, trio-ul a generat o priveliște uimitoare compozită asupra miezului Calea Lactee. Hubble a arătat nenumărate stele, Spitzer a capturat nori radiatori de praf și Chandra a urmărit emisiile de raze X din material în apropierea unei găuri negre.
Telescoapele nu pot dura pentru totdeauna. Spitzer a rămas fără lichid de răcire anul trecut, deși unele părți sunt încă destul de reci pentru a funcționa, iar telescopul a început să se abată de pe Pământ. „Va fi trist să-l văd cum merge”, spune Fazio. „A fost o parte majoră a vieții mele în ultimii 25 de ani. Dar încă mai extragem datele și găsim lucruri noi. ”În 2015, Webb, un nou telescop în infraroșu, cu capacitatea de a colecta de peste 58 de ori mai multă lumină decât Spitzer, este programat să ridice locul unde Spitzer pleacă.
Chandra încă funcționează bine, iar oamenii de știință se așteaptă ca instrumentul să fie soldat cel puțin încă un deceniu. În cele din urmă, poate la un secol de acum, telescopul uzat va aluneca probabil prea aproape de Pământ și se va arde în atmosferă. Dar avem multe imagini mai luminoase pe care să le așteptăm cu nerăbdare înainte de atunci.
Abigail Tucker este scriitorul personalului Smithsonian .
Observatorul de raze X Chandra a arătat gazul încălzit de explozii și de o gaură neagră. (NASA / CXC / UMass / D. Wand și colab.) 
Centrul galaxiei noastre din Calea Lactee este și mai uluitor atunci când este văzut ca un compus format din date din trei instrumente spațiale sensibile la lungimi de undă diferite. (NASA / CXC / UMass / D. Wand și colab.) 
Telescopul spațial Spitzer a adunat lumina infraroșie și a detectat nori de praf. (NASA / JPL-Caltech / SSC / S. Stolovy) 
Telescopul spațial Hubble, reglat în aproape infraroșu, a dezvăluit zone active de formare a stelelor. (NASA / ESA / STScl / D. Wang și colab.) 
Timp de aproape 12 ani, telescopul spațial Chandra observă semnăturile cu raze X ale obiectelor cu energie mare. Nebuloasa „Mâna lui Dumnezeu”, lungă de 150 de ani-lumină, este formată din gazul fierbinte care se desprinde dintr-o stea de neutroni pulsar sau care se învârte rapid. (NASA / CXC / SAO / P. Slane și colab.) 
Galaxia spirală NGC 4258 are două brațe fantastice albastre care conțin gaze încălzite de undele de șoc violent, produsul particulelor evacuate dintr-o gaură neagră. (NASA / CXC / Universitatea din Maryland / AS Wilson și colab.) 
Chandra excelează la captarea haosului. O caracteristică astronomică numită Cas A, în constelația Cassiopeia, este o explozie de resturi care se extinde la milioane de kilometri pe oră; a fost tras dintr-o supernova care a devenit vizibilă pe Pământ abia acum aproximativ 300 de ani. (NASA / CXC / MIT / UMass Amherst MD Stage et al.) 
Nebula M17, cea mai strălucitoare parte a imaginii de mai sus, a fost documentată de astronomul Charles Messier în 1764. Telescopul Spitzer, care se concentrează pe radiațiile infraroșii provenite din praful încălzit, este capabil să vadă structuri asociate cu nebuloasa. (NASA / JPL-Caltech / M. Povich (Universitatea Penn State)) 
Pe baza imaginii văzute în stânga, astronomii cred că steaua BP Psc canibalizează o altă stea sau planetă, deoarece rămânea fără combustibil, prelungindu-și faza de uriaș roșu (așa cum se vede în ilustrația din dreapta). (NASA / CXC / RIT / J. Kastner și colab., Optică (UCO / Lick / STScl / M. Perrin și colab.); Ilustrație: NASA / CXC / M. Weiss) 
O explozie a produs Nebula Crabului, o structură spectaculoasă pe care oamenii de știință încearcă să o înțeleagă cu ajutorul telescoapelor Chandra și Spitzer. (NASA / CXC / SAO / F.Seward; Optică: NASA / ESA / ASU / J.Hester & A.Loll; Infraroșu: NASA / JPL-Caltech / Univ. Minn. / R.Gehrz) 
Acasă cu peste 2.200 de stele, regiunea RCW 49 este o zonă întunecată și prăfuită. Această imagine a fost realizată la două lungimi de undă diferite pentru a evidenția gazele strălucitoare încălzite. (NASA / JPL-Caltech / E. Churchwell (Universitatea din Wisconsin - Madison)) 
Așa cum se vede pe cerul infraroșu, telescopul Spitzer poate să privească prin brațele spiralate ale galaxiilor îndepărtate pentru a vedea unde se nasc stelele. (NASA / JPL-Caltech) 
Razele X de la Chandra dezvăluie faptul că clusterul care înconjoară galaxia M87 este umplut cu gaz fierbinte. (NASA / CXC / KIPAC / N. Werner, E. Million și colab.) 
Situat la aproximativ 11.000 de ani lumină în constelația Săgetător, „șarpele” (stânga sus) este de fapt un nor gros suficient de mare pentru a înghiți zeci de sisteme solare. (NASA / JPL-Caltech / S. Carey (SSC / Caltech)) 
Această imagine realizată de telescopul Spitzer a surprins această regiune numită W5 (la 6.500 de ani lumină distanță), unde se pot vedea toate etapele creării stelelor. (NASA / JPL-Caltech / L. Allen și X. Koenig (CfA Harvard-Smithsonian)) 
Nebuloasa Orion este un alt punct de creație al stelelor; clusterul de trapez, punctele luminoase din centrul dreapta sunt cele mai tari stele din regiune. (NASA / JPL-Caltech / J. Stauffer (SSC / Caltech))
