Spitzeri kosmoseteleskoop (SST) on NASA suurepäraste observatooriumide sarja neljas ja viimane instrument. SST järgis Hubble'i kosmoseteleskoobi (HST), Chandra röntgenikiirguse ja Compton Gamma Ray observatooriumide kosmosesse jõudmist 25. augustil 2003. Paigutatud maakera liikuvale heliotsentrilisele (päikese) orbiidile ja töötades NASA piires 2,5 pluss-aastase harta alusel. Origins Program, SST, näitas esimest avalikku valgust 2004. aasta mais - see andis maailmale suurejoonelise infrapunavaate suurejoonelisele spiraalgalaktikale M51 Canes Venaticis.
Lord Rosse kirjeldas M51 kui spiraalset udukogu 1845. aastal. Alles Edwin Hubble lahendas teise M-i - M31 piires nõrgad muutuvad tähed. M51 ja muud spiraalsed udud saavutasid meie Linnuteega võrdse astme. - galaktika!
Kuid asja nimetamiseks ei pea seda seletama. Üks raskemaid asju millegi kohta selgitada on “Kuidas see sai olla, mis see on?”
Veel palju aega enne SST M51-i pildi avaldamist oli astronoomidele juba antud taeva kaugel asuvate objektide harvaesineval juhtumil „pea ülesvõtmine” - gaasi ja tolmu paisuv piirkond, mis helendas nõrgalt, kuid tähevalguseta. just selline uuring, mis võib murranguliselt muuta astronoomide arusaama galaktikate moodustumisest. NASA päritoluprogramm oli teinud suure hoobi ja nüüd oli probleem jooksja koju viimine, kasutades muid andmeallikaid ...
Ettekandes Riikliku optilise astronoomia vaatluskeskuse (NOAO) astrofüüsik Arjun Dey ja teiste organisatsioonide kolleegid (avaldatud Spitzeri kosmoseteleskoobiga suure ~ 200 kpc gaasilise udukogu avastamisel Z = ~ 2,7 juures) (avaldatud 29. märtsil 2005) sealhulgas reaktiivjõudude laboratooriumi SST operatsioonikeskus) koondas andmed em-spektri alumisest osast - raadiosaatjalt nähtavale valgusele -, et maalida pilt varase galaktikate klastri moodustumisest, mis on seotud selle ergastatud (ja põneva) tolmu- ja gaas asub umbes 11,3 BLY kaugusel ajast ja ruumist.
Meeskonna sõnul "teatame väga suure ruumiliselt laiendatud udukogu avastamisest, mis on seotud helendava keskmise infrapunaallikaga." Teile ja mulle tähendab see seda, et nad avastasid „varase galaktilise sünnituse juba ammu ja kaugel emakas”.
Objekt (SST24 J1434110 + 331733) kaardistati algselt SST MIPS-i ja IRAC-detektorite abil 2004. aasta jaanuari lõpus kevadise tähtkuju Bootes keskmise infrapuna-uuringu käigus. Pärast JPL töötajate andmete vähendamist sai selgeks, et SST24 võib pakkuda mõnda äärmiselt olulised teadmised sellest galaktilisuse salapärasest ajastust, kui noored galaktikad on seotud tähtede moodustumisega. Kuid selle materjali tungimiseks oleks vaja piirkonna pilti laiendada, kasutades kogu em-spektri valgust.
Osaliselt tingis vajaduse SST24 muude piltide järele SST 0,84-meetrise peegli piiratud ava ja infrapunavalgusega seotud pikad lainepikkused. Parimal juhul näitas SST hägususe keskmist kolmandikku. (SST pardal olevad instrumendid on piiratud eraldusvõimega 6 kaaresekundit). Kolm pardal töötavat detektorit (infrapunakiirguse kaamera -IRAC, infrapuna-spektrograaf - IRS ja Spitzeri jaoks mõeldud mitmeribaline pildifotomeeter - MIPS) kujutavad kujutist ja analüüsivad infrapunavalgust keskpaigast kaugelt -infrapuna lainepikkused (3,6-160 mikromeetrit).
Ehkki kolme SST-instrumendi abil täheldatud valgus pärineb enamasti “soojadest” objektidest (gaasid ja tolm), võib peaaegu optiliste allikate valgust näha ka pärast punasest paisumist suurel kaugusel. Huvitav on see, et selle erilise heleda joone samas "peaaegu optilises valguses" tähistas astrofüüsik Lyman Spitzer - SST enda nimekaim - astronoomiliseks kasutamiseks - 20. sajandi infrapuna-astronoomia üks juhtivaid pooldajaid.
Koos teiste instrumentide andmetega panid Dey ja tema meeskond SST24 piires kokku kaaluka juhtumi aktiivsete galaktiliste tuumade (AGN) jaoks. Sellise AGN-i kontrollimisel ilmneks, et mustadel aukutel on galaktikate varases evolutsioonis oluline roll. Selline näide võib väga hästi muuta meie arusaama galaktikate moodustumisest, muutes AGN-i pigem galaktikate rühmade moodustumise põhjuseks - mitte tagajärjeks ...
Visuaalsed andmed, mida SST24-ga seotud meeskond kasutas, koguti NOAO 4–2,1-meetrise teleskoobi abil Arizonas Kitt Peakis. Need instrumendid parandasid SST eraldusvõimet ligi kaheksa korda. Muud optilises valguses saadaolevad andmed laiendasid pilti SST24 energia väljundist. 2004. aasta mais ja juunis koguti SST24 kohta spektrograafilist teavet (koos esiplaanide ja taustobjektidega) peenelt häälestatud ja täpselt orienteeritud 1 kaaresekundiga ribade kaudu 10-meetrise Keck I instrumendi kaudu Mauna Keale, Hawaii.
Paberi abstraktsusest selgus, et eredat keskmist infrapunaallikat avastati Spitzeri kosmoseteleskoobi abil tehtud vaatlustes esmakordselt. NOAO sügava laiuvälja uuringu olemasolevad lairiba kujutise andmed näitasid, et keskmise infrapuna allikas on seotud hajusa, ruumiliselt laiendatud optilise vastaspoolega. Spektroskoopia ja edasine pildistamine ... näitab, et optiline allikas on peaaegu puhtalt joont kiirgav udukogu. koos väheste, kui üldse, tuvastatava hajusa pidevemissiooniga. ”
Tavaliselt kuvavad küpsed galaktikad tähesärade fotokeradelt musta keha kiirguse tekitatud kogu spektri valgust. Selliseid lairiba spektreid tugevdavad tavaliselt kitsad, eredad emissioonijooned, mis on seotud aatomi ergutusega. Kuid SST24 spektris domineerib üks kitsas kiirgusriba. See sagedusriba - ehkki punase nihkega 3,3 korda tulenes BLY 11,3-st majanduslangusest - seostub vesinikugaasi kiirgava sagedusega “Lyman Alpha”. Tavaliselt kiirgavad sellised Lyman-alfa pilved kaugetest taustakvasaridest stimulatsiooni teel. Kuid SST24 puhul võib tegemist olla teise mehhanismiga - musta augu allikaga udus endas.
SST24 struktuuri kokku liimides otsustas teadusrühm, et selle AGN on pilve keskpunktist peaaegu ühe kümnendiku kaugusel kogu pilvest. Kuigi on ebaselge, millist mõju see nihe galaktikate moodustumisele avaldab, tuleb selle tõsiasja arvestada sellega, kuidas me galaktikarühmade moodustumist tulevikus modelleerime.
Spektrograafilised nihked Lymani alfavalguses näitavad ka seda, et SST24 keskne 100 KLY piirkond pöörleb aeglaselt ja sisaldab massi ekvivalenti umbes 6 triljonit päikest - umbes 5x meie enda Linnutee ja Whirlpool (M51) galaktikate massi ekvivalendist. SST24 hõlmab kosmosepiirkonda, mis hõljub hõlpsalt kogu Linnutee ja kõiki 12 satelliidi galaktikat.
Kuid SST24-l pole tähtede moodustumist täielikult. Meeskond teatas, et "noor täht, mis moodustab galaktika, asub udukogu põhjaosa lähedal". See galaktika on tolmu poolt punetav, sellel on sama punane nihe kui Lyman-alfakiirgusel, pluss tähe moodustumisega seotud lairibakiirgus. See galaktika ei näita AGN-i olemasolu. Seetõttu võime peagi teada saada, et AGN ei pruugi mängida olulist rolli kõigi galaktikate moodustamisel.
Ehkki SST24 raadiosageduse uurimine on keeruline (pika lainepikkuse eraldusprobleemide tõttu), juhib meeskond tähelepanu sellele, et selle keskmise infrapuna ja raadiolaine tiheduse suhe näitab märkimisväärset sarnasust tähepõlenud galaktikatega ... Sel põhjusel on SST24 matt läbib kiire tähe evolutsiooni ajastu, mis võib kiiresti viia täismõõdus galaktika ilmumiseni, mis on rikas helendavate aretustähtedega ...
SST24 ei ole ainus Lyman-alfa pilv, mida kunagi avastatud, kuid need vähesed avastatud on teadusrühma arvates erakordsed: „Nende> 100 kbpc Lyman-alfa pilvede haruldus, seos nende võimsa AGN-i ja galaktikate üleküllustega ning nende energeetika viitavad kõigile et need piirkonnad on kõige massiivsemate galaktikate tekkekohad. Kui jah, võib nende süsteemide füüsikaliste tingimuste ja energeetika mõistmine anda olulisi teadmisi massilises galaktikate tekkeprotsessis. "
Kirjutanud Jeff Barbour
