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Telescopio espacial Spitzer
Telescopio espacial Spitzer.jpg
Representación artística del telescopio espacial Spitzer.
NombresInstalación del telescopio espacial infrarrojo
Tipo de misiónTelescopio espacial infrarrojo
OperadorNASA  / JPL  / Caltech
ID COSPAR2003-038A
SATCAT no.27871
Sitio webwww.spitzer.caltech.edu
Duración de la misiónPlanificado: de 2,5 a más de 5 años [1]
Misión principal: 5 años, 8 meses, 19 días
Final: 16 años, 5 meses, 4 días
Propiedades de la nave espacial
FabricanteLockheed
Ball Aerospace
Masa de lanzamiento950 kg (2094 libras) [1]
Secado masivo884 kg (1.949 libras)
Masa de carga útil851,5 kg (1.877 libras) [1]
Inicio de la misión
Fecha de lanzamiento25 de agosto de 2003, 05:35:39 UTC [2] (2003-08-25UTC05:35:39) 
CoheteDelta II 7920H [3]
Sitio de lanzamientoCabo Cañaveral SLC-17B
Servicio ingresado18 de diciembre de 2003
Fin de la misión
DisposiciónDesactivado en órbita terrestre
Desactivado30 de enero de 2020 [4]
Parámetros orbitales
Sistema de referenciaHeliocéntrico [1]
RégimenSeguimiento de la Tierra [1]
Excentricidad0.011 [5]
Altitud del perihelio1,003 AU [5]
Altitud del afelio1.026 AU [5]
Inclinación1,13 ° [5]
Período373,2 días [5]
Época16 de marzo de 2017 00:00:00
Telescopio principal
TipoRitchey – Chrétien [6]
Diámetro0,85 m (2,8 pies) [1]
Longitud focal10,2 m (33 pies)
Longitudes de ondainfrarrojos , 3,6–160  μm [7]
Instrumentos
IRACCámara de matriz de infrarrojos
IRSEspectrógrafo infrarrojo
MIPSFotómetro de imágenes multibanda para Spitzer
NASA-SpitzerTelescope-Logo.svg
←  Chandra
 
Las observaciones infrarrojas pueden ver objetos ocultos en luz visible, como HUDF-JD2 , que se muestra. Esto muestra cómo la cámara Spitzer IRAC pudo ver más allá de las longitudes de onda de los instrumentos del Hubble.

El Telescopio Espacial Spitzer , anteriormente la Instalación del Telescopio Espacial Infrarrojo ( SIRTF ), es un telescopio espacial infrarrojo retirado lanzado en 2003 y retirado el 30 de enero de 2020. [4] [8]

Spitzer fue la tercera nave espacial dedicada a la astronomía infrarroja, siguiendo a IRAS (1983) e ISO (1995–98). Fue la primera nave espacial en utilizar una órbita terrestre , posteriormente utilizada por el buscador de planetas Kepler .

El período de misión previsto era de 2,5 años con una expectativa previa al lanzamiento de que la misión podría extenderse a cinco años o un poco más hasta que se agotara el suministro de helio líquido a bordo . Esto ocurrió el 15 de mayo de 2009. [9] Sin helio líquido para enfriar el telescopio a las temperaturas muy bajas necesarias para su funcionamiento, la mayoría de los instrumentos ya no se podían utilizar. Sin embargo, los dos módulos de longitud de onda más corta de la cámara IRAC continuaron operando con la misma sensibilidad que antes de que se agotara el criógeno , y continuaron usándose hasta principios de 2020 en la Spitzer Warm Mission . Se habían realizado pruebas previas al lanzamiento para determinar el rendimiento esperado del equipo en este estado, junto con pruebas en elUniversidad de Rochester , lo que confirma la capacidad continua de los detectores. [10] [11] Durante la misión cálida, los dos canales de longitud de onda corta del IRAC operaron a 28,7 K y se predijo que experimentarían poca o ninguna degradación a esta temperatura en comparación con la misión nominal. Los datos de Spitzer, tanto de la fase primaria como de la cálida, se archivan en el Infrared Science Archive (IRSA).

De acuerdo con la tradición de la NASA, el telescopio pasó a llamarse después de su exitosa demostración de funcionamiento, el 18 de diciembre de 2003. A diferencia de la mayoría de los telescopios que son nombrados por una junta de científicos, generalmente en honor a famosos astrónomos fallecidos, el nuevo nombre de SIRTF se obtuvo de un concurso Abierto al público general. El concurso llevó al telescopio a ser nombrado en honor al astrónomo Lyman Spitzer , quien había promovido el concepto de telescopios espaciales en la década de 1940. [12] Spitzer escribió un informe de 1946 para RAND Corporation describiendo las ventajas de un observatorio extraterrestre y cómo podría realizarse con la tecnología disponible o futura. [13] [14]Ha sido citado por sus contribuciones pioneras a los cohetes y la astronomía , así como por "su visión y liderazgo en la articulación de las ventajas y beneficios que se obtendrán del Programa del Telescopio Espacial". [12]

El Spitzer de 776 millones de dólares [15] fue lanzado el 25 de agosto de 2003 a las 05:35:39  UTC desde Cabo Cañaveral SLC-17B a bordo de un cohete Delta II 7920H. [2]

Se colocó en una órbita heliocéntrica (a diferencia de una geocéntrica ) que se alejaba de la órbita de la Tierra a aproximadamente 0,1 unidades astronómicas por año (una órbita de "seguimiento de la Tierra" [1] ). El espejo principal tiene 85 centímetros (33 pulgadas ) de diámetro, f / 12 , está hecho de berilio y se enfrió a 5,5  K (-268 ° C; -450 ° F). El satélite contiene tres instrumentos que le permitieron realizar imágenes astronómicas y fotometría de 3.6 a 160 micrómetros, espectroscopia de 5.2 a 38 micrómetros y espectrofotometría.de 55 a 95 micrómetros. [7]

Historia [ editar ]

A principios de la década de 1970, los astrónomos comenzaron a considerar la posibilidad de colocar un telescopio infrarrojo sobre los efectos de oscurecimiento de la atmósfera terrestre. En 1979, un informe del Consejo Nacional de Investigación de la Academia Nacional de Ciencias , Una estrategia para la astronomía y la astrofísica espaciales para la década de 1980 , identificó una instalación de telescopio infrarrojo lanzadera (SIRTF) [16] como "una de las dos principales instalaciones astrofísicas [para ser desarrollado] para Spacelab ", una plataforma transportada por transbordadores. Anticipándose a los principales resultados de un próximo satélite Explorer y de la misión Shuttle, el informe también favoreció el "estudio y desarrollo de ... vuelos espaciales de larga duración de telescopios infrarrojos enfriados a temperaturas criogénicas".[17] ".

El lanzamiento en enero de 1983 del satélite astronómico infrarrojo , desarrollado conjuntamente por los Estados Unidos, los Países Bajos y el Reino Unido, para realizar el primer estudio infrarrojo del cielo, despertó el apetito de los científicos de todo el mundo por misiones espaciales de seguimiento aprovechando las rápidas mejoras en la tecnología de detectores de infrarrojos.

A principios de observaciones en el infrarrojo habían sido hechas por ambos basados en tierra basado en el espacio y observatorios . Los observatorios terrestres tienen el inconveniente de que, en longitudes de onda o frecuencias infrarrojas , tanto la atmósfera de la Tierra como el propio telescopio irradiarán (brillarán) intensamente. Además, la atmósfera es opaca en la mayoría de las longitudes de onda infrarrojas. Esto requiere tiempos de exposición prolongados y disminuye en gran medida la capacidad de detectar objetos débiles. Podría compararse a tratar de observar las estrellas en la óptica al mediodía desde un telescopio construido con bombillas. Los observatorios espaciales anteriores (como el IRAS , el satélite astronómico infrarrojo y el ISO, el Observatorio Espacial Infrarrojo) fueron lanzados durante las décadas de 1980 y 1990 y desde entonces se han logrado grandes avances en tecnología astronómica.

El lanzamiento de SIRTF en 2003 a bordo del cohete número 300 Delta.

La mayoría de los primeros conceptos preveían vuelos repetidos a bordo del transbordador espacial de la NASA. Este enfoque se desarrolló en una época en la que se esperaba que el programa Shuttle admitiera vuelos semanales de hasta 30 días de duración. Una propuesta de la NASA de mayo de 1983 describió a SIRTF como una misión adjunta a un transbordador, con una carga útil de instrumentos científicos en evolución. Se previeron varios vuelos con una probable transición a un modo de operación más extendido, posiblemente en asociación con una futura plataforma espacial o estación espacial. SIRTF sería una instalación multiusuario de clase 1 metro, enfriada criogénicamente, que constaría de un telescopio e instrumentos de plano focal asociados. Se lanzaría en el transbordador espacial y permanecería unido al transbordador como carga útil del laboratorio espacial durante las observaciones astronómicas, después de lo cual se devolvería a la Tierra para su renovación antes de volver a volar.Se esperaba que el primer vuelo ocurriera alrededor de 1990, y se anticipaba que los vuelos siguientes comenzarían aproximadamente un año después. Sin embargo, el vuelo Spacelab-2 a bordoSTS-51-F mostró que el entorno del Transbordador no era adecuado para un telescopio infrarrojo a bordo debido a la contaminación del vacío relativamente "sucio" asociado con los orbitadores. En septiembre de 1983, la NASA estaba considerando la "posibilidad de una misión SIRTF [de vuelo libre] de larga duración". [18] [19]

Spitzer es el único de los Grandes Observatorios que no fue lanzado por el Transbordador Espacial , como se pretendía originalmente. Sin embargo, después del desastre del Challenger de 1986 , la etapa superior del Centaur LH2 - LOX , que habría sido necesaria para colocarlo en su órbita final, se prohibió el uso del transbordador. La misión se sometió a una serie de rediseños durante la década de 1990, principalmente debido a consideraciones presupuestarias. Esto resultó en una misión mucho más pequeña pero aún completamente capaz que podría usar el vehículo de lanzamiento desechable Delta II más pequeño. [20]

Una animación de la trayectoria del telescopio espacial Spitzer en relación con la Tierra.
   Telescopio espacial Spitzer  ·   tierra

Uno de los avances más importantes de este rediseño fue la órbita terrestre . [1]Los satélites criogénicos que requieren temperaturas de helio líquido (LHe, T ≈ 4 K) en la órbita cercana a la Tierra generalmente están expuestos a una gran carga de calor de la Tierra y, en consecuencia, requieren grandes cantidades de refrigerante LHe, que luego tiende a dominar la masa de carga útil total y limita la vida de la misión. Colocar el satélite en órbita solar lejos de la Tierra permitió un enfriamiento pasivo innovador. El protector solar protegió al resto de la nave espacial del calor del Sol, el lado más alejado de la nave espacial se pintó de negro para mejorar la radiación pasiva de calor y el autobús de la nave espacial se aisló térmicamente del telescopio. Todas estas opciones de diseño se combinaron para reducir drásticamente la masa total de helio necesaria, lo que resultó en una carga útil más pequeña y liviana, lo que resultó en un gran ahorro de costos, pero con un espejo del mismo diámetro que el diseñado originalmente.Esta órbita también simplifica la orientación del telescopio, pero requiere laRed de espacio profundo de la NASA para comunicaciones. [ cita requerida ]

El paquete de instrumentos principal (telescopio y cámara criogénica) fue desarrollado por Ball Aerospace & Technologies , en Boulder, Colorado . Los instrumentos individuales fueron desarrollados conjuntamente por instituciones industriales, académicas y gubernamentales, cuyos directores son Cornell, la Universidad de Arizona, el Observatorio Astrofísico Smithsonian, Ball Aerospace y el Centro de vuelos espaciales Goddard. Los detectores infrarrojos de longitud de onda más corta fueron desarrollados por Raytheon en Goleta, California. Raytheon utilizó antimonuro de indio y un detector de silicio dopado en la creación de los detectores de infrarrojos. Se afirma que estos detectores son 100 veces más sensibles de lo que alguna vez estuvo disponible al comienzo del proyecto durante la década de 1980. [21]Los detectores de infrarrojo lejano (70-160 micrómetros) fueron desarrollados conjuntamente por la Universidad de Arizona y el Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley utilizando germanio dopado con galio. La nave espacial fue construida por Lockheed Martin . La misión fue operada y administrada por el Laboratorio de Propulsión a Chorro y el Centro de Ciencias Spitzer , [22] ubicado en el campus de Caltech en Pasadena, California. [ cita requerida ]

Spitzer se quedó sin refrigerante de helio líquido el 15 de mayo de 2009, lo que detuvo las observaciones de IR lejano. Solo el instrumento IRAC permaneció en uso, y solo en las dos bandas de longitud de onda más cortas (3,6 μm y 4,5 μm). La temperatura de equilibrio del telescopio era entonces de alrededor de 30 K (-243 ° C; -406 ° F), y el IRAC continuó produciendo imágenes valiosas en esas longitudes de onda como la "Spitzer Warm Mission". [23]

Al final de la misión, la distancia de Spitzer a la Tierra y la forma de su órbita significaron que la nave espacial tuvo que inclinarse en un ángulo extremo para apuntar su antena a la Tierra. Los paneles solares no estaban completamente iluminados en este ángulo, y esto limitó esas comunicaciones a 2,5 horas debido al agotamiento de la batería. [24] El telescopio se retiró el 30 de enero de 2020 [4] cuando la NASA envió una señal de apagado al telescopio desde el Complejo de Comunicación del Espacio Profundo de Goldstone (GDSCC) instruyendo al telescopio para que entrara en modo seguro. [25] Después de recibir la confirmación de que el comando fue exitoso, el Gerente de Proyecto de Spitzer, Joseph Hunt, declaró oficialmente que la misión había terminado. [26]

Instrumentos [ editar ]

Un Henize 206 visto por diferentes instrumentos en marzo de 2004. Las imágenes separadas de IRAC y MIPS están a la derecha.

Spitzer lleva tres instrumentos a bordo: [27] [28] [29] [30]

Cámara de matriz de infrarrojos (IRAC)
Una cámara de infrarrojos que funcionaba simultáneamente en cuatro longitudes de onda (3,6 μm, 4,5 μm, 5,8 μm y 8 μm). Cada módulo usó un detector de 256 × 256 píxeles; el par de longitud de onda corta usó tecnología de antimonuro de indio , el par de longitud de onda larga usó tecnología de conducción de banda de impurezas de silicio dopado con arsénico. [31] El investigador principal fue Giovanni Fazio del Centro Harvard-Smithsonian de Astrofísica ; el hardware de vuelo fue construido por el Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA .
Espectrógrafo infrarrojo (IRS)
Un espectrómetro de infrarrojos con cuatro submódulos que funcionan en las longitudes de onda de 5,3 a 14 μm (baja resolución), 10 a 19,5 μm (alta resolución), 14 a 40 μm (baja resolución) y 19 a 37 μm (alta resolución). Cada módulo usó un detector de 128 × 128 píxeles; el par de longitud de onda corta usó tecnología de banda de impurezas bloqueadas con silicio dopado con arsénico, el par de longitud de onda larga usó tecnología de bandas de impurezas bloqueadas con silicio dopado con antimonio. [32] El investigador principal fue James R. Houck de la Universidad de Cornell ; el hardware de vuelo fue construido por Ball Aerospace .
Fotómetro de imágenes multibanda para Spitzer (MIPS)
Tres matrices de detectores en el infrarrojo medio a lejano (128 × 128 píxeles a 24  μm , 32 × 32 píxeles a 70 μm, 2 × 20 píxeles a 160 μm). El detector de 24 μm es idéntico a uno de los módulos de longitud de onda corta del IRS. El detector de 70 μm usó tecnología de germanio dopado con galio, y el detector de 160 μm también usó germanio dopado con galio, pero con tensión mecánica agregada a cada píxel para reducir la banda prohibida y extender la sensibilidad a esta longitud de onda larga. [33] El investigador principal fue George H. Rieke de la Universidad de Arizona ; el hardware de vuelo fue construido por Ball Aerospace .

Los tres instrumentos utilizaron helio líquido para enfriar los sensores. Una vez que se agotó el helio, solo las dos longitudes de onda más cortas en el IRAC se utilizaron en la "misión cálida".

Resultados [ editar ]

Si bien se reservó un tiempo en el telescopio para las instituciones participantes y los proyectos cruciales, los astrónomos de todo el mundo también tuvieron la oportunidad de presentar propuestas para el tiempo de observación. Antes del lanzamiento, hubo una propuesta para realizar investigaciones amplias y coherentes utilizando Spitzer. Si el telescopio fallara temprano y / o se quedara sin criógeno muy rápidamente, estos llamados Proyectos Legacy garantizarían que se pudiera obtener la mejor ciencia posible rápidamente en los primeros meses de la misión. Como requisito vinculado a la financiación que recibieron estos equipos de Legacy, los equipos tuvieron que entregar productos de datos de alto nivel al Centro de Ciencias Spitzer (y al Archivo de Ciencia Infrarroja de la NASA / IPAC).) para uso de la comunidad, asegurando nuevamente el rápido retorno científico de la misión. La comunidad científica internacional rápidamente se dio cuenta del valor de entregar productos para que otros los usen y, aunque los proyectos de Legacy ya no se solicitaron explícitamente en posteriores convocatorias de propuestas, los equipos continuaron entregando productos a la comunidad. El Spitzer Science Center luego reinstaló los proyectos denominados "Legacy" (y más tarde los proyectos "Exploration Science") en respuesta a este esfuerzo impulsado por la comunidad. [34]

Los objetivos importantes incluían la formación de estrellas ( objetos estelares jóvenes o YSO), planetas y otras galaxias. Las imágenes están disponibles gratuitamente con fines educativos y periodísticos. [35] [36]

Las regiones C y B de Cepheus. - El telescopio espacial Spitzer (30 de mayo de 2019).
La primera imagen de luz del Spitzer de IC 1396 .

Las primeras imágenes publicadas por Spitzer fueron diseñadas para mostrar las habilidades del telescopio y mostraron un vivero estelar brillante, una gran galaxia polvorienta y arremolinada , un disco de escombros que forman planetas y material orgánico en el universo distante. Desde entonces, muchos comunicados de prensa mensuales han destacado las capacidades de Spitzer , como lo hacen las imágenes de la NASA y la ESA para el Telescopio Espacial Hubble .

Como una de sus observaciones más notables, en el año 2005, Spitzer se convirtió en el primer telescopio a la luz directa captura de exoplanetas , es decir, el "Júpiter calientes" HD 209458 b y tres-1b , aunque no resolvió que la luz en imágenes reales. [37] Esta fue la primera vez que se detectó directamente la luz de planetas extrasolares; Las observaciones anteriores se habían hecho indirectamente extrayendo conclusiones de los comportamientos de las estrellas en las que orbitaban los planetas. El telescopio también descubrió en abril de 2005 que Cohen-kuhi Tau / 4 tenía un disco planetario que era mucho más joven y contenía menos masa de lo que se había teorizado anteriormente, lo que llevó a nuevos conocimientos sobre cómo se forman los planetas.

La Nebulosa Helix , el azul muestra luz infrarroja de 3.6 a 4.5 micrómetros, el verde muestra luz infrarroja de 5.8 a 8 micrómetros y el rojo muestra luz infrarroja de 24 micrómetros.

En 2004, se informó que Spitzer había visto un cuerpo débilmente brillante que podría ser la estrella más joven jamás vista. El telescopio se apuntó a un núcleo de gas y polvo conocido como L1014 que anteriormente había parecido completamente oscuro a los observatorios terrestres y al ISO ( Observatorio Espacial Infrarrojo ), un predecesor del Spitzer. La tecnología avanzada de Spitzer reveló un punto caliente rojo brillante en medio de L1014.

Los científicos de la Universidad de Texas en Austin , que descubrieron el objeto, creen que el punto caliente es un ejemplo del desarrollo de una estrella temprana, con la estrella joven recolectando gas y polvo de la nube que la rodea. La primera especulación sobre el punto caliente era que podría haber sido la tenue luz de otro núcleo que se encuentra 10 veces más lejos de la Tierra pero en la misma línea de visión que L1014. La observación de seguimiento de los observatorios terrestres de infrarrojo cercano detectó un tenue resplandor en forma de abanico en el mismo lugar que el objeto encontrado por Spitzer. Ese resplandor es demasiado débil para provenir del núcleo más distante, lo que lleva a la conclusión de que el objeto está ubicado dentro de L1014. (Young et al. , 2004)

En 2005, astrónomos de la Universidad de Wisconsin en Madison y Whitewater determinaron, sobre la base de 400 horas de observación en el Telescopio Espacial Spitzer, que la Vía Láctea tiene una estructura de barras más sustancial en su núcleo de lo que se reconocía anteriormente.

Una imagen en color artificial de la Nebulosa de la Doble Hélice , que se cree que se generó en el centro galáctico por una torsión magnética 1000 veces mayor que la del Sol.

También en 2005, los astrónomos Alexander Kashlinsky y John Mather del Goddard Space Flight Center de la NASA informaron que una de las primeras imágenes de Spitzer pudo haber capturado la luz de las primeras estrellas del universo. Se descubrió que una imagen de un cuásar en la constelación de Draco , destinada solo para ayudar a calibrar el telescopio, contenía un brillo infrarrojo después de que se eliminó la luz de los objetos conocidos. Kashlinsky y Mather están convencidos de que las numerosas manchas en este resplandor son la luz de estrellas que se formaron tan pronto como 100 millones de años después del Big Bang , desplazadas al rojo por la expansión cósmica.. [38]

En marzo de 2006, los astrónomos informaron de una nebulosa de 80 años luz de largo (25  pc ) cerca del centro de la Vía Láctea, la Nebulosa de Doble Hélice , que está, como su nombre lo indica, retorcida en forma de doble espiral. Se cree que esto es evidencia de campos magnéticos masivos generados por el disco de gas que orbita el agujero negro supermasivo en el centro de la galaxia, a 300 años luz (92 pc) de la nebulosa y a 25.000 años luz (7.700 pc) de la Tierra. Esta nebulosa fue descubierta por Spitzer y publicada en la revista Nature el 16 de marzo de 2006.

En mayo de 2007, los astrónomos mapearon con éxito la temperatura atmosférica de HD 189733 b , obteniendo así el primer mapa de algún tipo de planeta extrasolar.

A partir de septiembre de 2006, el telescopio participó en una serie de estudios denominados Gould Belt Survey , observando la región de Gould's Belt en múltiples longitudes de onda. El primer conjunto de observaciones del Telescopio Espacial Spitzer se completó entre el 21 de septiembre de 2006 y el 27 de septiembre. Como resultado de estas observaciones, el equipo de astrónomos dirigido por el Dr. Robert Gutermuth, del Centro Harvard-Smithsonian de Astrofísica informó del descubrimiento de Serpens South , un cúmulo de 50 estrellas jóvenes en la constelación de Serpens .

La galaxia de Andrómeda fotografiada por MIPS a 24 micrómetros.

Los científicos se han preguntado durante mucho tiempo cómo pequeños cristales de silicato, que necesitan altas temperaturas para formarse, se han abierto camino hacia los cometas congelados, nacidos en el ambiente muy frío de los bordes exteriores del Sistema Solar. Los cristales habrían comenzado como partículas de silicato amorfo no cristalizado, parte de la mezcla de gas y polvo a partir de la cual se desarrolló el Sistema Solar. Este misterio se ha profundizado con los resultados de la misión de devolución de muestras de Stardust , que capturó partículas del cometa Wild 2 . Se descubrió que muchas de las partículas de Stardust se formaron a temperaturas superiores a los 1000 K.

En mayo de 2009, investigadores de Spitzer de Alemania, Hungría y los Países Bajos descubrieron que el silicato amorfo parece haberse transformado en forma cristalina por el estallido de una estrella. Detectaron la firma infrarroja de cristales de silicato de forsterita en el disco de polvo y gas que rodea a la estrella EX Lupi durante uno de sus frecuentes estallidos, vistos por Spitzer en abril de 2008. Estos cristales no estaban presentes en el anterior Spitzer . observaciones del disco de la estrella durante uno de sus períodos de calma. Estos cristales parecen haberse formado por calentamiento radiativo del polvo dentro de 0.5 AU de EX Lupi. [39] [40]

En agosto de 2009, el telescopio encontró evidencia de una colisión de alta velocidad entre dos planetas florecientes que orbitaban una estrella joven. [41]

En octubre de 2009, los astrónomos Anne J. Verbiscer, Michael F. Skrutskie y Douglas P. Hamilton publicaron los hallazgos del " anillo de Phoebe " de Saturno , que se encontró con el telescopio; el anillo es un enorme y tenue disco de material que se extiende de 128 a 207 veces el radio de Saturno. [42]

Encuestas GLIMPSE y MIPSGAL [ editar ]

GLIMPSE, el Extraordinario Legado Galáctico en el Plano Medio Infrarrojo , fue una serie de estudios que abarcaron 360 ° de la región interior de la galaxia Vía Láctea, que proporcionó el primer mapeo a gran escala de la galaxia. [43] [44] Consiste en más de 2 millones de instantáneas tomadas en cuatro longitudes de onda separadas utilizando la cámara de matriz de infrarrojos. [45] Las imágenes se tomaron durante un período de 10 años a partir de 2003 cuando se lanzó Spitzer. [46]

MIPSGAL, un estudio similar que complementa GLIMPSE, cubre 248 ° del disco galáctico [47] utilizando los canales de 24 y 70 μm del instrumento MIPS. [48]

El 3 de junio de 2008, los científicos dieron a conocer el retrato infrarrojo más grande y detallado de la Vía Láctea , creado uniendo más de 800.000 instantáneas, en la 212ª reunión de la Sociedad Astronómica Estadounidense en St. Louis , Missouri . [49] [50] Esta encuesta compuesta ahora se puede ver con el visor GLIMPSE / MIPSGAL. [51]

Década de 2010 [ editar ]

Una flecha apunta a la estrella embrionaria HOPS-68, donde los científicos creen que los cristales de forsterita están lloviendo sobre el disco de polvo central.

Las observaciones de Spitzer, anunciadas en mayo de 2011, indican que pequeños cristales de forsterita podrían estar cayendo como lluvia sobre la protoestrella HOPS-68. El descubrimiento de los cristales de forsterita en la nube exterior que colapsa de la protoestrella es sorprendente porque los cristales se forman a altas temperaturas similares a la lava, sin embargo, se encuentran en la nube molecular donde las temperaturas son de aproximadamente −170 ° C (103 K; −274 ° F). Esto llevó al equipo de astrónomos a especular que la salida bipolar de la estrella joven puede estar transportando los cristales de forsterita desde cerca de la superficie de la estrella hasta la fría nube exterior. [52] [53]

En enero de 2012, se informó que se puede comprender un análisis más detallado de las observaciones de Spitzer de EX Lupi si el polvo cristalino de forsterita se alejaba de la protoestrella a una velocidad promedio notable de 38 kilómetros por segundo (24 mi / s). Parecería que velocidades tan altas solo pueden surgir si los granos de polvo hubieran sido expulsados ​​por un flujo de salida bipolar cerca de la estrella. [54] Tales observaciones son consistentes con una teoría astrofísica, desarrollada a principios de la década de 1990, en la que se sugirió que las salidas bipolares cultivan un jardín o transforman los discos de gas y polvo que rodean a las protoestrellas al expulsar continuamente material reprocesado y muy calentado del disco interno. adyacente a la protoestrella, a regiones del disco de acreción más alejadas de la protoestrella. [55]

En abril de 2015, se informó que Spitzer y el Experimento de lentes gravitacionales ópticos co-descubrieron uno de los planetas más distantes jamás identificados: un gigante gaseoso a unos 13.000 años luz (4.000 pc) de la Tierra. [56]

Una ilustración de una enana marrón combinada con un gráfico de curvas de luz de OGLE-2015-BLG-1319 : Datos terrestres (gris), Swift (azul) y Spitzer (rojo).

En junio y julio de 2015, la enana marrón OGLE-2015-BLG-1319 fue descubierta utilizando el método de detección de microlente gravitacional en un esfuerzo conjunto entre Swift , Spitzer y el Experimento de Lente Gravitacional Óptico en tierra , la primera vez que dos telescopios espaciales tienen observó el mismo evento de microlente. Este método fue posible debido a la gran separación entre las dos naves espaciales: Swift está en órbita terrestre baja, mientras que Spitzer está a más de una UA de distancia en una órbita heliocéntrica de arrastre terrestre. [1] Esta separación proporcionó perspectivas significativamente diferentes de la enana marrón, lo que permitió imponer restricciones a algunas de las características físicas del objeto.[57]

Informado en marzo de 2016, Spitzer y Hubble se utilizaron para descubrir la galaxia más distante conocida, GN-z11 . Este objeto fue visto como apareció hace 13,4 mil millones de años. [58] [59]

Spitzer Beyond [ editar ]

El 1 de octubre de 2016, Spitzer comenzó su ciclo de observación 13, un 2+Misión extendida de 1 ⁄ 2 año apodada Beyond . Uno de los objetivos de esta misión extendida fue ayudar a prepararse para el telescopio espacial James Webb , también un telescopio infrarrojo, identificando candidatos para observaciones más detalladas. [59]

Otro aspecto de la misión Beyond fueron los desafíos de ingeniería de operar Spitzer en su fase orbital progresiva. A medida que la nave espacial se alejaba más de la Tierra en la misma trayectoria orbital del Sol, su antena tenía que apuntar a ángulos cada vez más altos para comunicarse con las estaciones terrestres; este cambio de ángulo impartía cada vez más calor solar al vehículo, mientras que sus paneles solares recibían menos luz solar. [59]

Cazador de planetas [ editar ]

Impresión de un artista del sistema TRAPPIST-1.

Spitzer también se puso a trabajar en el estudio de exoplanetas gracias a los ajustes creativos de su hardware. Esto incluyó duplicar su estabilidad mediante la modificación de su ciclo de calentamiento, encontrar un nuevo uso para la cámara de "pico hacia arriba" y analizar el sensor a un nivel de subpíxeles. Aunque en su misión "cálida", el sistema de enfriamiento pasivo de la nave mantuvo los sensores a 29 K (-244 ° C; -407 ° F). [60] Spitzer utilizó la fotometría de tránsito y las técnicas de microlente gravitacional para realizar estas observaciones. [59] Según Sean Carey de la NASA, "Nunca pensamos en usar Spitzer para estudiar exoplanetas cuando se lanzó ... Hubiera parecido ridículo en ese entonces, pero ahora es una parte importante de lo que hace Spitzer". [59]

Ejemplos de exoplanetas descubiertos usando Spitzer incluyen HD 219134 b en 2015, que demostró ser un planeta rocoso aproximadamente 1,5 veces más grande que la Tierra en una órbita de tres días alrededor de su estrella; [61] y un planeta sin nombre encontrado usando microlentes ubicado a unos 13.000 años luz (4.000 pc) de la Tierra. [62]

En septiembre-octubre de 2016, se utilizó Spitzer para descubrir cinco de un total de siete planetas conocidos alrededor de la estrella TRAPPIST-1 , todos los cuales son aproximadamente del tamaño de la Tierra y probablemente rocosos. [63] [64] Tres de los planetas descubiertos están ubicados en la zona habitable , lo que significa que son capaces de soportar agua líquida dados los parámetros suficientes. [65] Utilizando el método de tránsito , Spitzer ayudó a medir los tamaños de los siete planetas y estimar la masa y densidad de los seis interiores. Otras observaciones ayudarán a determinar si hay agua líquida en alguno de los planetas. [63]

Ver también [ editar ]

  • Observatorio espacial Herschel (2009-2013)
  • Astronomía infrarroja
  • Lista de telescopios espaciales
  • Lista de los telescopios infrarrojos más grandes

Referencias [ editar ]

  1. ^ a b c d e f g h i "Acerca de Spitzer: Datos rápidos" . Caltech. 2008. Archivado desde el original el 2 de febrero de 2007 . Consultado el 22 de abril de 2007 .
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Enlaces externos [ editar ]

  • Medios relacionados con el telescopio espacial Spitzer en Wikimedia Commons
  • Telescopio espacial Spitzer en NASA.gov
  • Telescopio espacial Spitzer en Caltech.edu
  • Telescopio espacial Spitzer por la exploración del sistema solar de la NASA
  • Visor de imágenes GLIMPSE / MIPSGAL en Alienearths.org
  • "Telescopio espacial Spitzer: Descubriendo" más cosas en los cielos "con el científico del proyecto Spitzer de la NASA Michael Werner" , 'Bridging the Gaps: A Portal for Curious Minds', 2019