Ljudskim očima noćno je nebo konfetija zvijezda. Snažni teleskopi prikazuju nam udaljene planete i daleke galaksije koje naše lukave mrežnice ne mogu vidjeti. Ali čak ni svemirski teleskop Hubble ne može otkriti sve što je tamo. Mnogi su objekti - na primjer, zvjezdane patuljke, poznati poput smeđih patuljaka - previše hladni da bi odavali vidljivu svjetlost, što predstavlja samo maleni klizač elektromagnetskog spektra. No, oni emitiraju energiju u nevidljivom obliku: veće valne duljine poznate kao infracrveno zračenje. Nevjerojatno vrući predmeti, poput masivnih eksplodirajućih zvijezda zvanih supernove, odaju velik dio svoje energije u kraćim valnim duljinama koje su također nevidljive: gama i X-zrake.
Povezani sadržaj
- Dalekovidni
- Hubbleov posljednji uragan
Srećom, drugi teleskopi prenose te naočale u slike koje možemo razumjeti. U 1990-im i početkom 2000-ih, NASA je lansirala svemirske teleskope poznate kao Great Observatories. Prvi i najpoznatiji, Hubble, specijaliziran za vidljivu svjetlost. Manje poznati, ali podjednako vitalni instrumenti usredotočeni su na različite valne duljine.
"Cilj je imao glavni teleskop u svakom dijelu elektromagnetskog spektra", kaže Giovanni Fazio, astrofizičar iz Harvard-Smithsonian centra za astrofiziku. „Kada gledate svemir u različitim valnim duljinama, dobivate potpuno drugačiju sliku. Sve su to dijelovi slagalice. "
Nakon Hubbleovog pokretanja 1990. godine uslijedilo je Compton (1991), koji je promatrao gama zrake, Chandra (1999), koji proučava rendgenske zrake, i Spitzer (2003), infracrveni teleskop. Compton je pao na Zemlju 2000. godine, raspadajući se u atmosferi i slijevajući se prema planu u Tihom oceanu. (Još jedan svemirski teleskop, Fermi, zamijenio ga je 2008.). Ali Spitzer i Chandra još uvijek su gore - daleko gore - i trče, otključujući tajne svemira i nadmašujući nade ljudi koji su ih pomogli stvoriti.
Slike teleskopa koji namiruju novorođenče i sjajne crne rupe sastavljene su od lažnih boja koje znanstvenici pripisuju različitim valnim duljinama koje teleskopi otkrivaju. Osim što su prepune podataka, ove su slike jednostavno divne za gledati. Neki pulsiraju flamingo ružičastim, indigo i šafranom, neki su gotovo psihodelični - čini se da floridna galaksija udiše vatru - dok se drugi prisjećaju osjetljivih prirodnih oblika: paukova mreža, mraz na prozoru, gomile dima. Nekolicina ima gotovo spektralnu kvalitetu, posebno "Božja ruka", Chandrov portret mladog pulsara u kojem kao da sablasno plavi prsti kao da miluju nebo.
Većina satelitskih teleskopa, uključujući Hubble, kruži oko Zemlje, ali Spitzer se vrti oko Sunca, zaostajući iza Zemlje u svojoj orbiti. Tako Spitzer ne samo da izbjegava Zemljinu atmosferu, što bi zatamnilo pogled teleskopa, već i izbjegava toplinu sa Zemlje i Mjeseca. Dobava tekućeg helija inicijalno je hladila instrument gotovo do apsolutne nule - ili na minus 459 stupnjeva Farenhajta, najnižu moguću temperaturu - tako da vlastito zračenje teleskopa ne bi omelo njegove očitanja.
Spitzer gleda hladnije dijelove svemira. Infracrvena veza povezana je s temperaturama od minus 450 do plus 6000 stupnjeva, a iako 6000 stupnjeva možda ne zvuči hladno, astronomi su navikli snimati tijela u milijunima stupnjeva.
Teleskop je otkrio zračenje egzoplaneta sličnih Jupiteru u tijesnim orbitama oko drugih zvijezda, a nalazio se smeđe patuljke, koji bi - ako budu smjestili vlastiti mini solarni sustav, kako neki znanstvenici sumnjaju - mogli biti idealni poprišta za život. Spitzer također može zaviriti kroz gušenje u prahu u spiralnim krakovima dalekih galaksija da vidi gdje se zvijezde rađaju. Ta promatranja mogu dati uvid u to kako se formirao naš vlastiti Sunčev sustav.
Najneverovatnija snaga teleskopa može biti njegova sposobnost pregledavanja svemira u povojima. Gledanje duboko u svemir isto je kao i gledanje u prošlost, objašnjava Fazio, koji je dizajnirao dio Spitzera. Kako se svemir star 13, 7 milijardi godina širi, vidljiva svjetlost se proteže u infracrvene valne duljine, fenomen poznat kao crveni pomak. Fokusirajući se na infracrveno svjetlo, znanstvenici Spitzera u početku su se nadali da će vidjeti svemir kada je imao samo dvije milijarde godina - ali oni su u prošlosti prošli mnogo dalje od toga. "Sada smo uspjeli pogledati unatrag 700 milijuna godina, " rekao je Fazio, ili prije otprilike 13 milijardi godina. Spitzerova zapažanja govore da su se galaksije već počele formirati kada je svemir star samo 400 milijuna do 500 milijuna godina, mnogo ranije nego što je prethodno teoretizirano.
Chandra, rendgenski teleskop, prati eliptičnu orbitu oko Zemlje, letići 200 puta više od Hubblea. Chandra se specijalizirala za nasilne pojave, poput baklja koje pucaju od mladih zvijezda i eksplozije supernova. "Ono što želimo znati je što se događalo u zvijezdi neposredno prije nego što je odjeknula, koji su detalji same eksplozije i što se događa nakon eksplozije", kaže Harvey Tananbaum, direktor Smithsonian Astrophysical Observatory Chandra X- zračni centar.
Chandra također pretražuje predmete s ekstremnim gravitacijskim ili magnetskim poljem, poput neutronskih zvijezda i crnih rupa. Neki znanstvenici očekuju da je Chandra presudna u proučavanju malo razumjene tamne materije i tamne energije, tajanstvenih sila koje čine većinu materijala u svemiru. Ali teleskop je također otkrio nove stvari o poznatim znamenitostima: Saturnovi prstenovi, ispada, blistaju X-zrakama.
Ponekad astronomi proizvode slike koristeći podatke iz sva tri teleskopa. Trio je 2009. stvorio zadivljujući složeni prikaz jezgre Mliječne staze. Hubble je pokazao bezbroj zvijezda, Spitzer je uhvatio blistave oblake prašine, a Chandra je pratio rendgenske zrake iz materijala u blizini crne rupe.
Teleskopi ne mogu trajati zauvijek. Špiceru je prošle godine ponestalo rashladne tekućine, iako su neki dijelovi još uvijek dovoljno hladni da bi mogli funkcionirati, a teleskop je počeo odskakati od Zemlje. "Bit će tužno vidjeti to ide", kaže Fazio. "To je bio glavni dio moga života u posljednjih 25 godina. No još uvijek rudamo podatke i pronalazimo nove stvari. ”U 2015. godini, Webb, novi infracrveni teleskop s mogućnošću skupljanja više od 58 puta više svjetla od Spitzera, planira pokupiti mjesto na kojem Spitzer odlazi.
Chandra još uvijek dobro funkcionira, a znanstvenici očekuju da će instrument biti uključen barem još deset godina. Na kraju, možda stoljeće od sada, istrošeni teleskop vjerojatno će se približiti Zemlji i izgorjeti u atmosferi. Ali imamo još puno svjetlećih slika kojima se možemo veseliti prije.
Abigail Tucker je Smithsonianova spisateljica.
Rendgenski opservatorij Chandra pokazao je plin zagrijan eksplozijama i crnu rupu. (NASA / CXC / UMass / D. Wand i dr.) 
Središte naše galaksije Mliječni put još je više zadivljujuće kad se gleda kao kompozit sastavljen od podataka s tri svemirska instrumenta osjetljiva na različite valne duljine. (NASA / CXC / UMass / D. Wand i dr.) 
Svemirski teleskop Spitzer prikupio je infracrveno svjetlo i detektirao oblake prašine. (NASA / JPL-Caltech / SSC / S. Stolovy) 
Svemirski teleskop Hubble, podešen na blizu infracrvenog zračenja, otkrio je aktivna područja formiranja zvijezda. (NASA / ESA / STScl / D. Wang i dr.) 
Gotovo 12 godina svemirski teleskop Chandra promatra rendgenske potpise visokoenergetskih objekata. Maglica "Božja ruka" dugačka 150 svjetlosnih godina formirana je vrućim plinom stisnutim iz pulsara ili brzo vrtljivom neutronskom zvijezdom. (NASA / CXC / SAO / P. Slane, i dr.) 
Spiralna galaksija NGC 4258 ima dvije sablasno plave ruke koje sadrže plinove grijane nasilnim udarnim valovima, produkt čestica izbačenih iz crne rupe. (NASA / CXC / Sveučilište Maryland / AS Wilson i dr.) 
Chandra uspijeva u hvatanju kaosa. Astronomska značajka zvana Cas A, u zviježđu Kasiopeja, je eksplozija krhotina koja se širi milijunima kilometara na sat; ispaljena je iz supernove koja je na Zemlji postala vidljiva tek oko 300 godina. (NASA / CXC / MIT / UMass Amherst MD Stage i dr.) 
Maglu M17, najsvjetliji dio gornje slike, dokumentirao je astronom Charles Messier 1764. Spicerov teleskop, usredotočen na infracrveno zračenje proizvedeno iz zagrijane prašine, može vidjeti strukture povezane s maglom. (NASA / JPL-Caltech / M. Povich (Sveučilište Penn)) 
Na temelju slike s lijeve strane, astronomi misle da je zvijezda BP Psc kanibalizirao drugu zvijezdu ili planet dok mu je ponestalo goriva, produživši fazu crvenog diva (kao što se vidi na slici s desne strane). (NASA / CXC / RIT / J. Kastner i dr., Optički (UCO / Lick / STScl / M. Perrin i ostali); Ilustracija: NASA / CXC / M. Weiss) 
Eksplozija je proizvela maglu Rakova, spektakularnu strukturu koju znanstvenici i dalje pokušavaju razumjeti uz pomoć teleskopa Chandra i Spitzer. (NASA / CXC / SAO / F.Seward; optički: NASA / ESA / ASU / J.Hester & A.Loll; infracrveno: NASA / JPL-Caltech / Univ. Minn. / R.Gehrz) 
Područje koje ima više od 2.200 zvijezda, regija RCW 49 mračno je i prašnjavo područje. Ova je slika snimljena na dvije različite valne duljine kako bi se istaknuli zagrijani užareni plinovi. (NASA / JPL-Caltech / E. Churchwell (Sveučilište Wisconsin - Madison)) 
Kao što se vidi na infracrvenom nebu, Spitzerov teleskop može zaviriti kroz spiralne krake udaljenih galaksija da vidi gdje se zvijezde rađaju. (NASA / JPL-Caltech) 
X-zrake iz Chandra otkrivaju da je nakupina koja okružuje galaksiju M87 napunjena vrućim plinom. (NASA / CXC / KIPAC / N. Werner, E. Million et al.) 
Smještena na oko 11 000 svjetlosnih godina u zviježđu Strijelca, "zmija" (gornja lijeva) je zapravo gusti oblak dovoljno velik da proguta desetine sunčevih sustava. (NASA / JPL-Caltech / S. Carey (SSC / Caltech)) 
Ova slika snimljena teleskopom Spitzera snimila je ovo područje zvano W5 (udaljeno 6.500 svjetlosnih godina), na kojem se mogu vidjeti sve faze stvaranja zvijezda. (NASA / JPL-Caltech / L. Allen i X. Koenig (Harvard-Smithsonian CfA)) 
Maglina Orion još je jedna žarišta stvaranja zvijezda; grozd trapezija, svijetle mrlje u sredini desno, najtoplije su zvijezde u regiji. (NASA / JPL-Caltech / J. Stauffer (SSC / Caltech))
