30 января НАСА отключит телескоп Spitzer — одну из великих космических обсерваторий наряду с Hubble и Chandra. Spitzer провел на орбите Земли 17 лет. «Хайтек» вспоминает главные открытия, сделанные с помощью этого телескопа.
Телескоп Spitzer был запущен 25 августа 2003 года и выведен на орбиту ракетой-носителем Delta-2. На момент запуска он являлся крупнейшим в мире космическим инфракрасным телескопом и был способен покрыть все типы электромагнитного излучения.
Матрицы телескопа охлаждались жидким гелием, запасы которого подошли к концу еще в 2009 году. В результате Spitzer потерял возможность получать снимки высокого качества в дальней части инфракрасного спектра — официально это означало завершение миссии, однако инженеры приняли решение использовать оставшиеся приборы.
Кроме выведенного из строя оборудования, есть еще проблема. Обсерватория постепенно отдаляется от Земли, поэтому инженерам всё сложнее оперативно удерживать правильную ориентацию солнечных панелей, а также наводить приборы на цели наблюдения.
НАСА в последний раз получило данные от телескопа 29 января 2020 года, а на следующий день инженеры миссии отправили телескопу команду войти в режим спячки. В будущем, возможно, руководство НАСА примет решение разморозить проект, однако это крайне маловероятно, отмечают в агентстве.
На смену Spitzer и телескопу Hubble придет космическая обсерватория нового поколения James Webb, запуск которой намечен на ближайшие несколько лет. Телескоп будет изучать небо не только от ультрафиолетового до ближнего инфракрасного диапазона, но и на более длинных волнах — это позволит ему видеть галактики ранней Вселенной.
«Хайтек» писал множество новостей по данным, полученным со Spitzer: о первой луноподобной экзопланете, о галактике в формесветового меча, горячем юпитере с необычным химическим составом, туманности-бабочке и слиянии нейтронных звезд. Сейчас мы составили список самых важных открытий этой обсерватории.
Большое кольцо Сатурна
Астрономы достаточно давно знают о существовании колец у Сатурна, однако самое большое было недоступно ученым из-за нехватки оборудования для наблюдений. Оно находится на расстоянии до 160 млн км от планеты. Для сравнения, если бы Сатурн был баскетбольным мячом, то это кольцо бы проходило на расстоянии двух третей баскетбольной площадки от него.
Само кольцо состоит из мельчайшей холодной пыли, свечение которой и заметил Spitzer. Ученые считают, что эти частицы появились в космическом пространстве после того, как в один из спутников Сатурна — Фебу — врезался крупный метеорит. Частицы поднялись с луны и остались в сфере притяжения Сатурна, образовав внешнее кольцо.
Экзопланеты TRAPPIST-1
Одно из главных открытий Spitzer — семь экзопланет земного типа в системе TRAPPIST-1. Она расположена всего в 40 световых годах от Земли, при этом из семи планет размером с нашу по меньше мере на трех могут быть условия для формирования жизни. Одна из странностей этой системы заключается в том, что все семь ее планет, названные от TRAPPIST-1b до -1h, находятся на орбите в непосредственной близости от звезды и друг от друга. Другими словами, они вполне могли бы уместиться в пространстве между Меркурием и Солнцем.
В ходе исследования системы ученые обнаружили, что две самые приближенные к звезде планеты TRAPPIST вращаются довольно близко друг к другу, что позволяет им создавать мощные приливы. Приливные силы при этом настолько мощные, что способны поддерживать вулканическую активность на обоих космических телах. Это, в свою очередь, позволяет сохранить атмосферу на обеих планетах.
Сейчас ученые продолжают заниматься изучением системы TRAPPIST-1.
Фуллерены в космосе
Фуллерены — это молекулы, представляющие собой замкнутую сферу, состоящую из шестидесяти атомов углерода. Это достаточно необычная молекула, гипотетическое существование которой открыли достаточно давно, но синтезировать ученым удалось ее только в 1980-х годах.
Оказалось, что в космосе эти сферические молекулы появляются самостоятельно. В 2009 году Spitzer обнаружил спектральные следы фуллеренов вокруг потухающей звезды, превращающейся в белый карлик.
Очень старые и далекие черные дыры
В центре практически каждой галактики находятся супермассивные черные дыры. С помощью Spitzer ученым удалось обнаружить одни из самых далеких сверхмассивных черных дыр, которые находятся на расстоянии в 13 млрд световых лет от Земли. Вероятно, они могли появиться менее чем через миллиард лет после рождения Вселенной.
Первые прямые наблюдения за экзопланетами
Spitzer стал первым телескопом, который обнаружил свет экзопланет за пределами Солнечной системы. До этого момента ученые только косвенно могли изучать их.
Именно благодаря открытию двух горячих юпитеров HD 209458b и TrES-r1 в 2005 году началась новая эра изучения экзопланет и попыток анализа других галактик не только по существованию крупных звезд или черных дыр.
По состоянию на начало 2020 года достоверно подтверждено существование 4 173 экзопланет в 3 096 планетных системах, из которых в 678 имеется более одной планеты. Кроме того, существует еще несколько тысяч кандидатов в экзопланеты, однако для получения ими статуса подтвержденных планет требуется их повторная регистрация с помощью наземных телескопов.
Свет молодых галактик
Благодаря Spitzer удалось не только найти самые древние черные дыры, но и самые молодые во Вселенной галактики. Их свет также шел до Земли 13 млрд лет, соответственно, ученые могут наблюдать за ними в тот момент, когда им было не более 1 млрд лет — это крайне небольшой возраст для объектов такого типа. Для ученых очень важно изучать подобные объекты, поскольку это дает понимание науке, что в первые периоды формирования галактик химический состав материи был примерно таким же.
При этом возраст Млечного пути также составляет около 13,2 млрд лет, тогда как Земли — около 4 млрд лет.