Сказки на ночь. Часть 3. Интервью с телескопом Спитцер!

12 мая закончится охладитель, позволявший работать космическому телескопу Спитцер, и большинство из его приборов уже не смогут функционировать как полагается. Спитцер вынужден будет переключиться всего на два канала получения информации. Мы представляем авторскую интерпретацию статьи Whitney Clavin от 5 мая "Если бы Спитцер мог говорить..".

Итак, интервью с телескопом Спитцер!

Hubblecast 28. Пятая и последняя миссия по обслуживанию Хаббла.

Hubblecast Episode 28: The fifth and final Hubble servicing mission FOR IMMEDIATE RELEASE 11:30 (CEST)/05:30 am (EDT) 01 May, 2009

Формат файла: 1280x720, 16:9

Длительность: 7:35

Производство: Hubblecast

Описание:
Астронавты шаттла в последний раз нанесут визит космическому телескопу Хаббл в мае 2009 года. Во время пяти смелых выходов в открытый космос они модернизируют приборы Хаббла, что позволит ему продолжить совершение замечательных научных открытий еще целых 10 лет.

Скачать в высоком разрешении (HD)

Спитцер разогревается для начала новой карьеры

RELEASE : 09-099

WASHINGTON – После более чем пяти с половиной лет исследований космоса главная миссия космического телескопа Спитцер подходит к концу. Ожидается, что в течение следующей недели (в районе 12 мая) закончится запас жидкого гелия, использующегося для охлаждения некоторых приборов до операционных температур.

Конец охладителя означает начало новой эры Спитцера, который начнет свою «теплую» миссию, когда всего лишь два канала одного инструмента будут работать на полную мощность.

"Мы хотели бы думать, что Спитцер рождается вновь," говорит Роберт Уилсон (Robert Wilson), менеджер проекта Спитцер из Лаборатории Реактивного Движения НАСА в Пасадене, штат Калифорния. "Спитцер прожил замечательную жизнь, работая над и далеко за пределами того, что он мог сделать. Его главная миссия, скорее всего, подошла к концу, но теперь ему придется столкнуться с новыми научными поисками, и, несомненно, нас ждут новые научные прорывы на этом пути."

Спитцер – последняя из Великих Обсерваторий НАСА – группы телескопов, разработанных для наблюдения Вселенной в видимом и невидимом свете. Эта группа также включает телескопы Хаббл и Чандра. Спитцер исследовал с не имеющей аналогов точностью инфракрасную сторону космоса, где скрываются темные, пылевые и далекие объекты.

Телескоп, предназначенный для работы с инфракрасным светом – в основном, тепловым излучением холодных космических объектов – сам по себе должен излучать очень мало тепла. В течение последних пяти лет, по венам Спитцера бежал жидкий гелий, который охлаждал три главных его научных прибора до температуры -271 градуса Цельсия или всего лишь 3 градуса выше температуры абсолютного нуля – наименьшей достижимой температуры. Это состояние (криоген) могло длиться минимум 2 с половиной года, но правильная конструкция Спитцера и бережные операции продлили этот период до пяти с половиной лет.

Новая «теплая» температура Спитцера будет -242 градуса по шкале Цельсия, что значительно холоднее зимней температуры в Антарктике, составляющей -59 градусов. Такой подъем температуры означает, что два прибора – фотометр широкой полосы пропускания в длинных волнах и инфракрасный спектрограф – будут недостаточно холодны, чтобы находить холодные объекты в космосе.

Но два детектора коротких волн телескопа в его инфракрасной матричной камеры продолжат работать. Они по-прежнему будут собирать свечение целой группы объектов – астероидов нашей Солнечной Системы, звезды в пылевых облаках, планетные диски, планеты-гиганты и удаленные галактики. В дополнение к этому Спитцер сможет смотреть через пыль, наполняющую нашу Галактику и поглощающую видимые лучи.

"Мы сделаем еще волнующие и важные научные открытия с этими двумя инфракрасными каналами," говорит ученый проекта Спитцер Майкл Вернер (Michael Werner) из JPL. Вернер работал над Спитцером более 30 лет. "Наша новая научная программа сможет извлечь максимум пользы из этих каналов. Мы сфокусируемся на тех аспектах космоса, о которых нам еще много нужно узнать."

Со времени своего запуска с мыса Канаверал 25 августа 2003 года Спитцер сделал бесчисленное количество астрономических прорывов. Наблюдения ближних и дальних комет показали, что состав кометного и планетного вещества примерно одинаков по всей Галактике. Захватывающие дух фото пылевых звездных гнезд дали новое представление о том, как рождаются звезды. А глаза Спитцера, направленные в очень далекую Вселенную, миллиарды лет отсюда, открыли сотни массивных черных дыр, прячущихся во тьме.

Возможно, самое революционное и удивительное, что открыл Спитцер, это экзопланеты. Почти во всех случаях они слишком близко к своим звездам, чтобы их можно было увидеть с Земли. Тем не менее, охотники за планетами продолжают открывать их, наблюдая изменения звезд. До Спитцера, все, что мы знали об экзопланетах, мы получали путем непрямых наблюдений.

В 2005 году, Спитцер получил первые настоящие фотоны, пришедшие к нам от экзопланеты. Путем умного метода, называемого теперь методом вторичного затмения, Спитцер смог собрать свет от горячей газовой экзопланеты и определить ее температуру. Дальнейшие спектроскопические наблюдения позволили узнать больше об атмосферах (определить «погоду») на аналогичных планетах. Немного позже Спитцер зафиксировал изменения погоды на дикой и эксцентричной газовой экзопланете – шторм колоссальных размеров, который бурлил часами пока вдруг быстро не успокоился.

"Во время проектирования Спитцера, никто даже не подозревал о том, что он сможет напрямую изучать экзопланеты, " говорит Вернер. "когда астрономы планировали первые наблюдения, у нас не было уверенности, что это сработает. К нашему удивлению, у нас получилось."

NASA/JPL-Caltech

У Спитцера есть несколько достижений за последние пять с половиной лет. Данные телескопа использовались при подготовке более чем полутора тысяч научных статей, и ученые и инженеры ожидают еще больше открытий, как это было в золотые годы телескопа.

Некоторые из открытий включают уточнение постоянной Хаббла – коэффициента расширения Вселенной; поиск галактик на краю Вселенной; оценка того, насколько высока вероятность столкновения астероидов с Землей путем измерения их размеров; и определение состава атмосфер газовых гигантов, которые скоро будут открыты новой миссией НАСА Кеплер. И все это благодаря холодной миссии Спитцер – одной из многих программ, выбранных в соревновании, в котором были приглашены участвовать ученые всего мира.

Сатурн: тень - граница

Фото дня, НАСА
4 мая 2009 года

Кольца Сатурна отбрасывают эффектную тень, разграничивающую синие и зеленые зоны в северном полушарии планеты от кремовой пастели южного.

Мозаика содержит 6 фото - 2 снимка каждый в красных, зеленых и синих лучах спектра, чтобы создать естественное цветное изображение. Эти снимки были получены широкоугольной камерой аппарата Кассини 30 декабря 2008 года на расстоянии примерно 1 млн километров от Сатурна и при угле Солнце-Сатурн-космический аппарат (фаза) 30 градусов. Масштаб снимка - примерно 60 километров на пиксел.

Потоки звезд восполняют недостающее звено в эволюции галактик

Автор Laura Simurda

30 апреля, 2009

Используя Космический телескоп НАСА Спитцер, международная команда астрономов обнаружила потоки молодых звезд, вытекающие из их родных коконов в удаленных галактиках. Эти удаленные звездные реки дают ответ на одну из самых фундаментальных астрономических загадок – как молодые звезды, которые формируются в скученных скоплениях в плотных облаках пыли и газа, рассеиваются таким образом, что формируют большое, гладкое распределение, наблюдаемое в дисках спиральных галактик, подобных Млечному Пути?

"Когда вы смотрите на диски галактик в инфракрасном свете, они удивительно однородны. Все более старые звезды распределены равномерно, хотя звезды рождаются в скоплениях и ассоциациях – таких, как Плеяды или ассоциация молодых звезд в Орионе – в нашей Галактике Млечный Путь. Возникает вопрос – почему диски галактик такие однородные?" говорит лидер команды Дейвид Блок (David Block) из Университета Витвотерсранд (University of the Witwatersrand) в Южной Африке.

Астрономы знают, что кластера, где формируются звезды, начинают исчезать, когда их возраст достигает нескольких сотен миллионов лет. Для объяснения этого явления было предложено несколько механизмов – например, некоторые скопления «испаряются», когда случайные возмущения выбрасывают из них звезды одну за другой, а другие скопления рассеиваются, когда сталкиваются облака газа, в которых они родились. Переходя к большим масштабам, постоянные движения, вызванные вращением галактик вокруг ее центра, рассеивает скопления скоплений молодых звезд.

"Наш анализ теперь решает большую загадку. Найдя мириады потоков молодых звезд, всех происходящих над дисками изученных нами галактик, мы понимаем, что механизм разделения звездных скоплений на отдельные звезды это движения материнской галактики. Эти потоки - отсутствующее звено, которое было нужно для понимания, как диски галактик эволюционировали в их современное состояние," говорит Блок.

Для исследования было критично найти метод, с помощью которого можно было бы получить изображение потоков молодых звезд в дальних галактиках, которые не были видны до этого, и команда использовала инфракрасные наблюдения высокого разрешения Спитцера.

С помощью инфракрасного вместо видимого света позволило группе отобрать звезды правильного возраста, когда они начали рассеиваться из своих скоплений.

"Спитцер наблюдает в инфракрасном свете, доминирующем излучении, в котором излучают поколения звезд возрастом в 100 миллионов лет," отметил соавтор исследования Брюс Элмегрин (Bruce Elmegreen), из исследовательского подразделения IBM в Нью-Йорке. "Более молодые области светятся в видимом и ультрафиолетовом диапазоне, а старые – слишком слабы, чтобы их можно было бы обнаружить. Поэтому мы можем отфильтровать все звезды, которые нам не нужны, просто снимая в инфракрасном диапазоне."

Инфракрасный также очень важен потому, что свет из этой части спектра может проникать через плотные пылевые облака, окружающие кластера, где образуются эти звезды.

"Пыль очень эффективно поглощает оптические лучи," говорит Роберт Герц (Robert Gehrz) из Университета Миннесоты, "но инфракрасный свет с большей длиной волны огибает частицы пыли, что позволяет лучше видеть инфракрасное излучение молодых звезд."

Но даже когда изображения получают в инфракрасном свете, они наполнены светом от однородных дисков галактик, а не тусклыми треками молодых рассеивающихся кластеров. Для их выделения потребовались специальные математические манипуляции.

Участник команда Иванио Пуерари (Ivanio Puerari) из Национального Института Астрофизики в Пуебла, Мексике, использовал метод, созданный математиком Жаном Баптистом Фурье в начале 19го века. Этот метод- эффективный пространственный фильтр, позволяющий выделить в физическом масштабе образования, где происходит формирование звезд. "Эти образования не могут быть выделены человеческим глазом на оригинальных снимках Спитцера," отмечает Пуерари.

"Комбинирование фильтра Фурье и инфракрасных снимков позволило выделить области правильного размера и возраста. Выделить так много звездных потоков в дисках галактик было невозможно еще год назад. Это открытие продолжает подчеркивать огромный потенциал космического телескопа Спитцер," комментирует Джованни Фацио (Giovanni Fazio) из Гарвард-Смитсоновского центра астрофизики, лидера проекта Спитцеровской инфракрасной камеры, которую использовала команда для получения снимков, и соавтора исследования.

"Галилей, как астроном и математик, гордился бы этим замечательным сочетанием астрономических наблюдений и математики 400 лет спустя первого использования им телескопа для изучения Млечного Пути в 1609 году," заключает Фацио.

Команда включала также Дебру Элмегрин и Марию Митчелл профессора из Вассаровского колледжа и избранного Президента Американского Астрономического Сообщества. Результаты появились в выпуске Астрофизического журнала 20 марта 2009 года.

Hubblecast 27. Что Хаббл рассказал нам о планетах?

Hubblecast Episode 27: What has Hubble taught us about the planets? EMBARGOED UNTIL 12:00 (CET)/04:00 am EST XXX, 2009

Сценарий: Что Хаббл рассказал нам о планетах?

Формат файла: 1280x720, 16:9

Длительность: 6:49

Производство: Hubblecast

Описание:
Упоминаемый много раз как наиболее ценный астрономический инструмент, космический телескоп Хаббл приближается к своему 19 летию в космосе. Хаббл смотрит в самые далекие уголки Вселенной, но в то же время его мощные инструменты также исследуют наших планетных соседей. В этом эпизоде мы увидим, что открыл Хаббл на нашем заднем дворе.

Скачать файл в высоком разрешении (HD)

Галактический рентгеновский гребень: решение галактической загадки

Фотоальбом Чандра
29 апреля 2009 года

Исключительно глубокий снимок области недалеко от центра нашей Галактики, полученный космической обсерваторией Чандра, разрешил давнюю загадку о рентгеновском свечении вдоль плоскости Галактики. Оказалось, что свечение области в поле зрения Чандры состоит из сотен точечных рентгеновских источников, подразумевая, что свечение вдоль плоскости Галактики не что иное как суммарное излучение миллионов таких источников.

На фото - инфракрасный снимок центральной области Млечного Пути, полученный телескопом Спитцер с врезкой участка в рентгеновских лучах, полученной по данным обсерватории Чандра, расположенного всего в 1.4 градусах от центра Галактики.

Так называемое галактическое рентгеновское излучение гребня первый раз было обнаружено более 20 лет назад с использование наблюдений первых рентгеновских обсерваторий HEAO-1 и Экзосат. Наблюдавшийся гребень простирался на два градуса вверх и вниз и около 40 градусов вдоль плоскости Галактики в обе стороны от галактического центра и оказался диффузным.

Одно объяснение гребня в том, что это излучение газа, нагретого до 100 миллионов градусов. Проблема в том, что диск Галактики не настолько массивен, чтобы удержать такой горячий газ, который должен был бы просто превращаться в ветер и улетать.Таких мощных источников энергии, как сверхновые, совершенно недостаточно для возобновления запасов газа.

Для изучения природы такого излучения использовалось длившееся в течение 12 дней очень глубокое исследование с помощью телескопа Чандра. Поле наблюдения было выбрано таким образом, чтобы быть достаточно близко к плоскости Галактики, где это излучение сильно, но в то же время так, чтобы его поглощение пылью и газом не было таким сильным, чтобы обеспечить максимальное количество источников. На участке всего в 3% от размера полной Луны было обнаружено 473 источника, что явилось одним из самых плотных распределений рентгеновских источников, которые когда-либо наблюдались в нашей Галактике.

Примерно 80% диффузного гребня рентгеновского излучения было разрешено на отдельные источники. Считается, что это в основном белые карлики, вытягивающие материю из звезд-компаньонов и двойные звезды с сильной магнитной активностью, которые производят рентгеновские вспышки аналогичные тому, что мы видим на Солнце, только намного более мощные. Эти звезды не имеют никакого отношения к большим образованиям в центре снимка Спитцера, которые, возможно, вызваны молодыми массивными звездами.

Статья с этими результатами появилась 30 Апреля в журнале Nature. Работу возглавлял Михаил Ревнивцев из Технического Университета Мюнхена, Германия и Космического Исследовательского Института в Москве. Соавторами были Сергей Сасанов из Космического Исследовательского Института в Москве , Евгений Чуразов из института Астрофизики Макса Планка, Германия; Виллиам Форман (William Forman) и Алексей Вихлинин из Гарвард-Смитсоновского Центра Астрофизики, а также Рашид Синяев из MPA.

Рождения звезд в карликовых галактиках – типичное событие Вселенной

Новости сайта hubblesite.org
30 апреля 2009 года

Рождения новых звезд придают галактике вид фейерверка на День Независимости: они происходят быстро и яростно, освещая область вокруг них на короткое время перед тем, как затухнуть.

Астрономы говорят, что эти неистовые вспышки – только часть всей истории. Анализ архивных данных космического телескопа Хаббл, содержащих малые (или карликовые) галактики предполагает, что эти вспышки – области интенсивного формирования звезд – распространяются на всю галактику и длятся в 100 раз дольше, чем считалось раньше. БОльшая продолжительность может влиять на то, как карликовые галактики меняются с течением времени, и, тем самым, пролить свет на эволюцию галактик.

"Наш анализ показывает, что активные вспышки в карликовых галактиках встречаются повсеместно в глобальном масштабе," объясняет Кристен Макквин (Kristen McQuinn) из университета Миннесоты в Миннеаполисе – ведущий ученый исследования. "Там находятся области интенсивного формирования звезд, которые распространяются по всей галактике как шутихи по цепи." Согласно Макквину, продолжительность всех вспышек в одной карликовой галактике длится в общей сложности от 200 до 400 миллионов лет.

Эти периоды гораздо длиннее чем 5-10 миллионов лет, предполагавшиеся астрономами, которые изучали рождение звезд в карликовых галактиках. "Они рассматривали только отдельные кластера, а не галактику целиком, поэтому предполагали, что вспышки звездных рождений в галактиках длятся более короткое время," говорит Макквин.

Карликовые галактики считаются многими астрономами строительными блоками тех больших галактик, которые мы видим сегодня, поэтому длительность звездных рождений важна для понимания, как эволюционируют галактики.

"Астрономы очень заинтересованы в том, чтобы выяснить ступени галактической эволюции," говорит Макквин. "Исследование малых галактик важно потому, что согласно популярной теории, большие галактики создаются путем слияния малых, карликовых галактик. Поэтому понимание этих маленьких кусочков важно для заполнения этого сценария."

Команда Макквина анализировала архивные данные Специальной камеры для наблюдений трех карликовых галактик NGC 4163, NGC 4068, и IC 4662 на расстояних от 8 до 14 миллионов лет. Эта тройка является частью исследования звездных рождений в 18 ближних карликовых галактиках.

Сверх-разрешение Хаббла позволило команде Макквина отбирать отдельные звезды в галактиках и измерять их яркость и цвет, две важные характеристики, которые позволяют астрономам определять возраст звезд, с помощью чего можно реконструировать историю звездных рождений в каждой галактике.

На снимках Хаббла две галактики, NGC 4068 и IC 4662, показывают активные, яркие области звездных рождений. Самое недавнее рождение звезд в третьей галактике, NGC 4163, произошло 200 миллионов лет назад и выпало из поля зрения.

Команда наблюдала области с высокой и низкой плотностью звезд, соединяя в одно целое полную картину звездных рождений. Галактики не производили так много звезд, пока что-то, возможно, встреча с другой галактикой, не заставила их перейти в режим интенсивного производства. Вместо того, чтобы формировать восемь звезд, они начали создавать 40 звезд каждую тысячу лет, что слишком много для маленькой галактики, говорит Макквин. Типичный карлик размером от 10 до 30 тысяч световых лет. Для сравнения, галактика нормального размера – такая, как наш Млечный Путь – около 100 тысяч световых лет в диаметре.

В момент примерно от 300 до 400 миллионов лет назад во внешних областях галактик началось формирование звезд. Затем оно стало перемещаться внутрь, когда взрывы массивных звезд запустили механизмы образования новых звезд в примыкающих областях. Во внутренних областях NGC 4068 и IC 4662 по-прежнему происходит создание новых звезд.

Общая продолжительность звездообразующей активности зависит от многих факторов, включая количество, распределение и плотность газа в галактике, а также природы события, запустившего ее. Слияние или взаимодействие с большой галактикой, например, могло бы вызвать более продолжительную активность, чем взаимодействие с меньшей системой.

Макквин планирует расширить изучение на бОльшую, чем 20, выборку галактик. "Изучая близкие карликовые галактики, где мы наблюдаем звезды в больших подробностях, мы сможем интерпретировать наши наблюдения галактик в удаленной Вселенной, где рождения звезд более распространены потому, что в тех галактиках гораздо больше газа для производства звезд," объясняет Макквин.

Результаты Макквин появились 10 апреля в Астрофизическом Журнале.