NASA關(guān)閉斯皮策太空望遠(yuǎn)鏡:16年觀測(cè)碩果累累
美國(guó)航空航天局(NASA)即將告別一臺(tái)工作非常出色的太空望遠(yuǎn)鏡。利用這臺(tái)望遠(yuǎn)鏡,科學(xué)家們得以窺視宇宙中一些充滿塵埃的角落。
2003年,紅外天文衛(wèi)星“斯皮策太空望遠(yuǎn)鏡”(Spitzer Space Telescope)發(fā)射升空,開(kāi)始了為期2.5年的主任務(wù)。然而,任務(wù)結(jié)束后它仍在繼續(xù)運(yùn)行,總時(shí)長(zhǎng)達(dá)到約16年,直到1月28日,它還進(jìn)行了最后的科學(xué)數(shù)據(jù)收集。
所有這一切將在1月30日結(jié)束,屆時(shí)NASA將向斯皮策太空望遠(yuǎn)鏡發(fā)送最后指令。
從開(kāi)始到結(jié)束,NASA一共在這個(gè)項(xiàng)目上花費(fèi)了大約13.6億美元,但沒(méi)人能說(shuō)這臺(tái)太空望遠(yuǎn)鏡未達(dá)到發(fā)射時(shí)的科學(xué)目標(biāo)。
NASA噴氣動(dòng)力實(shí)驗(yàn)室的天體物理學(xué)家法里薩·莫拉萊斯(Farisa Morales)說(shuō):“斯皮策望遠(yuǎn)鏡所觀測(cè)到的數(shù)據(jù)非常精確。它揭示了真正的宇宙:古老、寒冷、充滿塵埃?!?/strong>
利用斯皮策太空望遠(yuǎn)鏡的數(shù)據(jù),天文學(xué)家合成了這張獵戶座星云中年輕恒星的圖像
在16年的運(yùn)行中,斯皮策太空望遠(yuǎn)鏡的科學(xué)工作讓天文學(xué)家跨越了時(shí)間和空間,而這要?dú)w功于它用紅外線觀察宇宙的獨(dú)特方式。
在1月22日舉行的NASA新聞發(fā)布會(huì)上,前任務(wù)經(jīng)理蘇珊娜·多德(Suzanne Dodd)說(shuō):“(斯皮策望遠(yuǎn)鏡)能感知到冷的物體,因此我們能透過(guò)塵埃進(jìn)行觀測(cè),也就是說(shuō),我們正在揭開(kāi)宇宙的面紗。我們可以觀察到的天體物理學(xué)對(duì)象非常豐富,包括星云、超新星、垂死的恒星、恒星‘育嬰室’,還有很多很多,這真的很了不起?!?/strong>
作為一臺(tái)紅外望遠(yuǎn)鏡,斯皮策太空望遠(yuǎn)鏡觀察天體的方式不同于哈勃太空望遠(yuǎn)鏡,它感知的是熱量而不是可見(jiàn)光,因此能探測(cè)到光學(xué)望遠(yuǎn)鏡無(wú)法看到的東西。對(duì)于觀測(cè)非常遙遠(yuǎn)的恒星,以及銀河系的各種特征而言,這非常有用。
也許斯皮策望遠(yuǎn)鏡最具標(biāo)志性的工作—;—;并不在最初計(jì)劃的任務(wù)范圍內(nèi)—;—;是描繪圍繞一顆名為T(mén)RAPPIST-1的恒星運(yùn)行的7顆系外行星。
利用這臺(tái)望遠(yuǎn)鏡,科學(xué)家們能夠梳理出這些星球復(fù)雜的軌道運(yùn)動(dòng),從而了解它們的大小都和地球差不多,而其中三個(gè)星球的溫度可能可以使其表面維持液態(tài)水。
斯皮策望遠(yuǎn)鏡的工作使TRAPPIST-1恒星系成為系外行星科學(xué)家和太空迷最熟悉的系統(tǒng)之一。斯皮策太空望遠(yuǎn)鏡項(xiàng)目科學(xué)家邁克·維爾納(Mike Werner)在新聞發(fā)布會(huì)上表示,這是太陽(yáng)系以外最具適居特征的星系。
維爾納還指出了研究遙遠(yuǎn)系外行星的重要性,比如斯皮策望遠(yuǎn)鏡讓科學(xué)家得以分析白矮星周?chē)男行窍到y(tǒng)。白矮星可以將碎片拉入它們的外氣體層。“這是一種非??煽?,但又有些迂回曲折的研究方法,可以讓我們了解太陽(yáng)系外行星系統(tǒng)的組成,其他任何方法都無(wú)法做到,”維爾納說(shuō)道。
白矮星非常古老,但斯皮策望遠(yuǎn)鏡的大部分恒星研究都集中在較年輕的恒星上,因?yàn)榭茖W(xué)家們?cè)噲D了解這些天體的生命周期。
“我們不可能把一顆恒星放在實(shí)驗(yàn)室里,然后觀察它走向終結(jié),”NASA紅外科學(xué)檔案館的天文學(xué)家路易莎·瑞布爾(Luisa Rebull)說(shuō),“理解恒星如何形成的唯一方法,是通過(guò)努力了解盡可能多的事實(shí),然后進(jìn)行統(tǒng)計(jì),得出‘好的,有很多是這樣的,有很多是那樣的’,然后再嘗試拼湊時(shí)間表和故事。”
斯皮策望遠(yuǎn)鏡使科學(xué)家們做到了這一點(diǎn)。
斯皮策望遠(yuǎn)鏡還向科學(xué)家提供了足夠的數(shù)據(jù),以便對(duì)塵埃和碎片所包圍的恒星進(jìn)行類(lèi)似的統(tǒng)計(jì)工作。
這正是莫拉萊斯的工作內(nèi)容?!斑@真的就像大自然在和我們說(shuō)話,”她說(shuō),“利用斯皮策望遠(yuǎn)鏡,我們第一次發(fā)現(xiàn)了在太陽(yáng)系附近,存在眾多的恒星,其類(lèi)地行星區(qū)域中具有塵埃。這非常有趣,證實(shí)了那里有足夠的材料,可以形成類(lèi)似地球的星球?!?/p>
總而言之,莫拉萊斯最感興趣的是斯皮策望遠(yuǎn)鏡揭示出太陽(yáng)系其實(shí)并沒(méi)有那么特別。它觀測(cè)到的行星系統(tǒng)與我們所處的系統(tǒng)具有令人驚奇的相似性,“有結(jié)構(gòu),有條帶,有間隙,有可能在其中形成小行星,”莫拉萊斯說(shuō)道。
另一方面,斯皮策望遠(yuǎn)鏡的觀測(cè)也直接影響了我們對(duì)太陽(yáng)系的認(rèn)識(shí)。由于斯皮策望遠(yuǎn)鏡花了大量時(shí)間觀測(cè)我們鄰近的行星,在其數(shù)據(jù)中,科學(xué)家發(fā)現(xiàn)土星具有一個(gè)額外的環(huán),有著巨大的周長(zhǎng)和微小的顆粒。
斯皮策太空望遠(yuǎn)鏡發(fā)現(xiàn)的土星周?chē)薮蠖⑷醯墓猸h(huán)(想象圖)
斯皮策太空望遠(yuǎn)鏡還與其他太空任務(wù)合作。2005年,美國(guó)國(guó)家航空航天局部署了一艘名為“深度撞擊”(Deep Impact)的宇宙飛船與一顆彗星相撞,而斯皮策望遠(yuǎn)鏡觀測(cè)了這一過(guò)程。維爾納說(shuō):“這是我們第一次看到埋在彗星外殼下的原始物質(zhì)?!?/strong>
斯皮策望遠(yuǎn)鏡的遺產(chǎn)不僅僅是科學(xué),它還提供了關(guān)于我們周?chē)钪娴拇罅苛钊梭@嘆的圖像。這些杰作其實(shí)是浩瀚的數(shù)據(jù),需要經(jīng)過(guò)處理才能轉(zhuǎn)換為人眼可以看到的顏色。
和以往的許多任務(wù)一樣,斯皮策太空望遠(yuǎn)鏡還將留下大量的數(shù)據(jù),足以讓天文學(xué)家忙上一陣子。
“還有更多的東西等著我們?nèi)グl(fā)現(xiàn),”瑞布爾談到這些數(shù)據(jù)時(shí)說(shuō),“未來(lái)幾十年,我們將從斯皮策望遠(yuǎn)鏡的數(shù)據(jù)中了解到很多東西?!?/p>
斯皮策太空望遠(yuǎn)鏡工作時(shí)的想象圖