NASA's Spitzer Space Telescope heeft 15 jaar in de ruimte doorgebracht. Ter ere van dit jubileum, 15 van Spitzers grootste ontdekkingen zijn te zien in een galerij.

Gelanceerd in een baan om de zon op 25 augustus, 2003, Spitzer loopt achter de aarde en drijft geleidelijk verder weg van onze planeet. Spitzer was de finale van de vier Grote Observatoria van NASA om de ruimte te bereiken. Aanvankelijk gepland voor een primaire missie van minimaal 2,5 jaar, NASA's Spitzer Space Telescope heeft het ver boven zijn verwachte levensduur uitgehouden.

#15:De eerste weerkaart voor exoplaneten

Spitzer detecteert infrarood licht, die vaak wordt uitgestraald door warme objecten zoals warmtestraling. Hoewel de ontwerpers van Spitzer-missies nooit van plan waren het observatorium te gebruiken om planeten buiten ons zonnestelsel te bestuderen, zijn infraroodvisie is op dit gebied een waardevol hulpmiddel gebleken.

In mei 2009 wetenschappers die gegevens van Spitzer gebruikten, produceerden de allereerste "weerkaart" van een exoplaneet - een planeet die om een ​​andere ster dan de zon draait. Deze weerkaart voor exoplaneten bracht temperatuurvariaties in kaart over het oppervlak van een gigantische gasplaneet, HD 189733b. In aanvulling, de studie onthulde dat brullende winden waarschijnlijk door de atmosfeer van de planeet razen. De afbeelding hierboven toont een artist impression van de planeet.

#14:Verborgen wiegen van pasgeboren sterren

Infrarood licht kan, in de meeste gevallen, doordringen gas- en stofwolken beter dan zichtbaar licht. Als resultaat, Spitzer heeft ongekende uitzichten gegeven op regio's waar sterren worden geboren. Deze afbeelding van Spitzer toont pasgeboren sterren die tevoorschijn komen onder hun geboortedeken van stof in de donkere wolk Rho Ophiuchi.

Door astronomen "Rho Oph" genoemd, deze wolk is een van de stervormingsgebieden die het dichtst bij ons eigen zonnestelsel liggen. Gelegen nabij de sterrenbeelden Scorpius en Ophiuchus aan de hemel, de nevel is ongeveer 410 lichtjaar verwijderd van de aarde.

#13:Een groeiende galactische metropool

In 2011, astronomen die Spitzer gebruikten, ontdekten een zeer verre verzameling sterrenstelsels genaamd COSMOS-AzTEC3. Het licht van deze groep sterrenstelsels had meer dan 12 miljard jaar gereisd om de aarde te bereiken.

Astronomen denken dat objecten zoals deze, een proto-cluster genoemd, groeide uiteindelijk uit tot moderne clusters van sterrenstelsels, of groepen sterrenstelsels die door de zwaartekracht aan elkaar zijn gebonden. COSMOS-AzTEC3 was destijds de meest afgelegen proto-cluster die ooit werd gedetecteerd. Het geeft onderzoekers een beter idee van hoe sterrenstelsels zich hebben gevormd en geëvolueerd gedurende de geschiedenis van het universum.

#12:Het recept voor 'kometensoep'

Toen NASA's Deep Impact-ruimtevaartuig op 4 juli opzettelijk de komeet Tempel 1 insloeg, 2005, het verdreef een wolk van materiaal die de ingrediënten bevatte van de oorspronkelijke 'soep' van ons zonnestelsel. Gegevens van Deep Impact combineren met observaties van Spitzer, astronomen analyseerden die soep en begonnen de ingrediënten te identificeren die uiteindelijk planeten produceerden, kometen en andere lichamen in ons zonnestelsel.

Veel van de componenten die in het komeetstof werden geïdentificeerd, waren bekende komeetingrediënten, zoals silicaten, of zand. Maar er waren ook verrassende ingrediënten, zoals klei, carbonaten (te vinden in schelpen), ijzerhoudende verbindingen, en aromatische koolwaterstoffen die worden aangetroffen in barbecueputten en uitlaatgassen van auto's op aarde. De studie van deze ingrediënten levert waardevolle aanwijzingen op over de vorming van ons zonnestelsel.

#11:De grootste bekende ring rond Saturnus

Het verbluffende ringsysteem van Saturnus is uitgebreid gefotografeerd, maar die portretten hebben de grootste ring van de planeet niet onthuld. De piekerige structuur is een diffuse verzameling deeltjes die veel verder van de planeet om Saturnus draait dan alle andere bekende ringen. De ring begint ongeveer zes miljoen kilometer (3,7 miljoen mijl) verwijderd van de planeet. Het is ongeveer 170 keer groter dan de diameter van Saturnus, en ongeveer 20 keer dikker dan de diameter van de planeet. Als we de ring met onze ogen konden zien, het zou twee keer zo groot zijn als de volle maan aan de hemel.

Een van de verste manen van Saturnus, Phoebe, cirkels binnen de ring en is waarschijnlijk de bron van het materiaal. De relatief kleine aantallen deeltjes in de ring reflecteren niet veel zichtbaar licht, vooral in de baan van Saturnus waar het zonlicht zwak is, daarom bleef het zo lang verborgen. Spitzer kon de gloed van koel stof in de ring detecteren, die een temperatuur heeft van ongeveer min 316 graden Fahrenheit of min 193 graden Celsius, dat is 80 Kelvin.

#10:Buckyballs in de ruimte

Buckyballs zijn bolvormige koolstofmoleculen met het hexagon-pentagon-patroon dat te zien is op het oppervlak van een voetbal. Echter, Buckyballs zijn genoemd naar hun gelijkenis met geodetische koepels ontworpen door architect Buckminster Fuller. Deze bolvormige moleculen behoren tot een klasse van moleculen die bekend staat als buckminsterfullerenen, of fullerenen, die toepassingen hebben in de geneeskunde, techniek en energieopslag.

Spitzer was de eerste telescoop die Buckyballs in de ruimte identificeerde. Het ontdekte de bollen in het materiaal rond een stervende ster, of planetaire nevel, genaamd Tc 1. De ster in het centrum van Tc 1 leek ooit op onze zon, maar naarmate het ouder wordt, het wierp zijn buitenste lagen af, alleen een dichte witte dwergster achterlatend. Astronomen geloven dat buckyballs zijn gemaakt in lagen koolstof die van de ster zijn geblazen. Vervolgstudies met behulp van Spitzer-gegevens hebben wetenschappers geholpen meer te weten te komen over de prevalentie van deze unieke koolstofstructuren in de natuur.

#9:Smashups van het zonnestelsel

Spitzer heeft bewijs gevonden van verschillende rotsachtige botsingen in verre zonnestelsels. Dit soort botsingen was gebruikelijk in de begindagen van ons eigen zonnestelsel, en speelde een rol bij de vorming van planeten.

In een bepaalde reeks waarnemingen, Spitzer identificeerde een uitbarsting van stof rond een jonge ster die het gevolg zou kunnen zijn van een botsing tussen twee grote asteroïden. Wetenschappers hadden het systeem al geobserveerd toen de uitbarsting plaatsvond, het was de eerste keer dat wetenschappers gegevens verzamelden over een systeem zowel voor als na een van deze stoffige uitbarstingen.

#8:Eerste "smaak" van exoplaneetatmosferen

In 2007, Spitzer werd de eerste telescoop die moleculen in de atmosferen van exoplaneten direct identificeerde. Wetenschappers gebruikten een techniek genaamd spectroscopie om chemische moleculen in twee verschillende gas-exoplaneten te identificeren. Genaamd HD 209458b en HD 189733b, deze zogenaamde "hete Jupiters" zijn gemaakt van gas (in plaats van steen), maar draaien veel dichter bij hun zonnen dan de gasplaneten in ons eigen zonnestelsel. De directe studie van de samenstelling van de atmosferen van exoplaneten was een belangrijke stap in de richting van de mogelijkheid om ooit tekenen van leven op rotsachtige exoplaneten te detecteren. Het bovenstaande concept van de kunstenaar laat zien hoe een van deze hete Jupiters eruit zou kunnen zien.

#7:Verre zwarte gaten

Superzware zwarte gaten liggen op de loer in de kernen van de meeste sterrenstelsels. Wetenschappers die Spitzer gebruiken, hebben twee van de meest verre superzware zwarte gaten ooit ontdekt, een kijkje in de geschiedenis van de vorming van sterrenstelsels in het universum.

Galactische zwarte gaten zijn meestal omgeven door structuren van stof en gas die hen voeden en onderhouden. Deze zwarte gaten en de schijven eromheen worden quasars genoemd. Het licht van de twee quasars gedetecteerd door Spitzer reisde 13 miljard jaar om de aarde te bereiken, wat betekent dat ze minder dan 1 miljard jaar na de geboorte van het universum zijn gevormd.

#6:Een verre planeet

In 2010, Spitzer hielp wetenschappers bij het opsporen van een van de meest afgelegen planeten ooit ontdekt, gelegen omstreeks 13, 000 lichtjaar verwijderd van de aarde. De meeste eerder bekende exoplaneten liggen binnen ongeveer 1 000 lichtjaar aarde. In bovenstaande figuur zijn deze relatieve afstanden weergegeven.

Spitzer volbracht deze taak met behulp van een telescoop op de grond en een techniek om op planeten te jagen, microlensing genaamd. Deze benadering is gebaseerd op een fenomeen dat zwaartekrachtlensvorming wordt genoemd, waarin licht wordt gebogen en vergroot door de zwaartekracht. Wanneer een ster voor een verder verwijderde ster langs gaat, gezien vanaf de aarde, de zwaartekracht van de voorgrondster kan het licht van de achtergrondster buigen en vergroten. Als een planeet om de voorgrondster draait, de zwaartekracht van de planeet kan bijdragen aan de vergroting en een opvallende afdruk achterlaten op het uitvergrote licht.

De ontdekking biedt nog een aanwijzing voor wetenschappers die willen weten of de populatie van planeten vergelijkbaar is in verschillende regio's van de melkweg, of als het afwijkt van wat in onze buurt is waargenomen.

#5:Eerste licht van een exoplaneet

Spitzer was de eerste telescoop die het licht van een planeet buiten ons zonnestelsel rechtstreeks waarnam. Daarvoor, exoplaneten waren slechts indirect waargenomen. Deze prestatie luidde een nieuw tijdperk in de exoplaneetwetenschap in, en markeerde een belangrijke mijlpaal op de reis naar het detecteren van mogelijke tekenen van leven op rotsachtige exoplaneten.

Twee studies die in 2005 werden uitgebracht, rapporteerden directe waarnemingen van de warme infrarode gloed van twee eerder gedetecteerde "hete Jupiter"-planeten, aangeduid als HD 209458b en TrES-r1. Hete Jupiters zijn gasreuzen vergelijkbaar met Jupiter of Saturnus, maar bevinden zich extreem dicht bij hun bovenliggende sterren. Vanuit hun geroosterde banen, ze nemen voldoende sterrenlicht op en schijnen helder in infrarode golflengten.

#4:Kleine asteroïden spotten

Spitzer's infraroodvisie stelt hem in staat om enkele van de meest verre objecten te bestuderen die ooit zijn ontdekt. Maar dit ruimteobservatorium kan ook worden gebruikt om kleine objecten dichter bij de aarde te bestuderen. Vooral, Spitzer heeft wetenschappers geholpen bij het identificeren en bestuderen van Near-Earth Asteroids (NEA's). NASA houdt deze objecten in de gaten om er zeker van te zijn dat geen van hen op ramkoers ligt met onze planeet.

Spitzer is vooral handig voor het karakteriseren van de ware grootte van NEA's, omdat het infrarood licht detecteert dat direct door de asteroïden wordt uitgestraald. Ter vergelijking, asteroïden stralen geen zichtbaar licht uit, maar reflecteer het alleen van de zon; als resultaat, zichtbaar licht kan onthullen hoe reflecterend de asteroïde is, maar niet per se hoe groot het is. Spitzer is gebruikt om veel NEA's te bestuderen die minder dan 100 meter breed zijn.

#3:Een ongekende kaart van de Melkweg

In 2013, wetenschappers hebben meer dan 2 miljoen Spitzer-afbeeldingen verzameld die gedurende 10 jaar zijn verzameld om een ​​van de meest uitgebreide kaarten van het Melkwegstelsel ooit gemaakt te maken. De kaartgegevens waren voornamelijk afkomstig van het Galactic Legacy Mid-Plane Survey Extraordinaire 360-project (GLIMPSE360).

Het bekijken van de Melkweg is een uitdaging omdat stof zichtbaar licht blokkeert, zodat hele regio's van de melkweg aan het zicht worden onttrokken. Maar infrarood licht kan stoffige gebieden vaak beter doordringen dan zichtbaar licht. en onthul verborgen delen van de melkweg.

Studies van het Melkwegstelsel met behulp van Spitzer-gegevens hebben wetenschappers betere kaarten opgeleverd van de spiraalstructuur van de melkweg en de centrale "balk" van sterren. Spitzer heeft geholpen bij het ontdekken van nieuwe afgelegen locaties voor stervorming, en heeft een grotere hoeveelheid koolstof in de melkweg onthuld dan verwacht. De GLIMPSE360-kaart blijft astronomen begeleiden bij hun verkenning van ons eigen sterrenstelsel.

#2:'Big baby' sterrenstelsels

Spitzer heeft een belangrijke bijdrage geleverd aan de studie van enkele van de vroegst gevormde sterrenstelsels die ooit zijn bestudeerd. Het licht van deze sterrenstelsels heeft miljarden jaren nodig om de aarde te bereiken, en dus zien wetenschappers ze zoals ze miljarden jaren geleden waren. De verste sterrenstelsels die door Spitzer zijn waargenomen, straalden ongeveer 13,4 miljard jaar geleden hun licht uit, of minder dan 400 miljoen jaar na de geboorte van het heelal.

Een van de meest verrassende ontdekkingen in dit onderzoeksgebied was de detectie van "big baby"-sterrenstelsels, of die veel groter en volwassener waren dan wetenschappers dachten dat vroeg-vormende sterrenstelsels zouden kunnen zijn. Wetenschappers geloven dat grote, moderne sterrenstelsels gevormd door de geleidelijke fusie van kleinere sterrenstelsels. Maar de "grote baby"-sterrenstelsels toonden aan dat enorme verzamelingen sterren al heel vroeg in de geschiedenis van het universum samenkwamen.

#1:Zeven planeten ter grootte van de aarde rond een enkele ster

Zeven planeten ter grootte van de aarde draaien rond de ster die bekend staat als TRAPPIST-1. De grootste batch planeten ter grootte van de aarde ooit ontdekt in een enkel systeem, dit verbazingwekkende planetenstelsel heeft zowel wetenschappers als niet-wetenschappers geïnspireerd. Drie van de planeten zitten in de "bewoonbare zone" rond de ster, waar de temperatuur goed zou kunnen zijn om vloeibaar water op het oppervlak van een planeet te ondersteunen. De ontdekking is een belangrijke stap in de zoektocht naar leven buiten ons zonnestelsel.

Wetenschappers observeerden het TRAPPIST-1-systeem meer dan 500 uur met Spitzer om te bepalen hoeveel planeten om de ster draaien. Het infraroodzicht van de telescoop was ideaal voor het bestuderen van de ster TRAPPIST-1, die veel koeler is dan onze zon. De wetenschappers observeerden de zwakke dips in het licht van de ster toen de zeven planeten vooraan passeerden. Spitzer's observaties hebben wetenschappers ook in staat gesteld om meer te weten te komen over de grootte en massa van deze planeten, die kan worden gebruikt om te bepalen waaruit de planeten kunnen bestaan.