Spicera kosmiskais teleskops (SST) ir ceturtais un pēdējais instruments NASA Lielo observatoriju sērijā. SST sekoja Habla kosmiskā teleskopa (HST), Čandras rentgenstaru un Komptona gamma staru observatorijām kosmosā 2003. gada 25. augustā. Ievietota Zemes garu slūjošajā heliocentriskajā (saules) orbītā un strādājot NASA hartā, kura darbības laiks pārsniedz 2,5 gadus. Izcelsmes programma, SST atklāja pirmo publisko gaismu 2004. gada maijā, sniedzot pasaulei iespaidīgu infrasarkano skatu uz grandiozo spirālveida galaktiku M51 Venesici Canes Venēcijā.
Lords Rosse pirmo reizi aprakstīja M51 kā “spirālveida miglāju” 1845. gadā. Tikai tad, kad Edvīns Habls izšķīra blāvas mainīgās zvaigznes citā “M” - M31 -, M51 un citi “spirālveida miglāji” ieguva rangu, kas vienāds ar mūsu pašu Piena ceļu. - Galaktika!
Bet nosaukt lietu nav to izskaidrot. Viena no vissmagākajām lietām, ko izskaidrot, ir “Kā tas kļuva par to, kas tas ir?”
Labi pirms SST parādītā M51 attēla izlaišanas astronomi jau bija saņēmuši “galvas uz augšu” debesīs tālu priekšmetu klasē - ekspansīvā gāzes un putekļu apgabalā, kas vāji kvēloja, bet bez zvaigžņu gaismas uzraudzības. tieši tāds pētījums, kas varētu mainīt revolūciju veidā, kā astronomi izprot galaktiku veidošanos. NASA Origins programma bija guvusi lielu triecienu, un tagad problēma bija aizstāt skrējēju mājās, izmantojot citus datu avotus ...
Rakstā “Liela ~ 200kpc gāzveida miglāja atrašana ar z = ~ 2,7 ar Spicera kosmisko teleskopu” (publicēts 2005. gada 29. martā) astrofiziķis Arjun Dey no Nacionālās optiskās astronomijas observatorijas (NOAO) un kolēģi no citām organizācijām ( ieskaitot SST operāciju centru reaktīvo vilces laboratorijā) apkopoja datus no em spektra apakšējās puses - radio līdz redzamajai gaismai -, lai gleznotu priekšstatu par agrīnu galaktiku kopu veidošanos, kas saistīta ar šo satraukto (un aizraujošo) putekļu reģionu un gāze atrodas aptuveni 11,3 BLY attālumā no laika un telpas.
Pēc komandas vārdiem, “mēs ziņojam par ļoti liela telpiski paplašināta miglāja, kas saistīts ar gaismas vidējo un infrasarkano staru avotu, atklāšanu.” Jums un man tas nozīmē, ka viņi ir atklājuši “sen un tālu dzemdi ar agrīnu galaktisko dzimšanu”.
Objekts (SST24 J1434110 + 331733) sākotnēji tika kartēts, izmantojot SST MIPS un IRAC detektorus pavasara zvaigznāja Bootes vidēja infrasarkanā starojuma apsekojuma laikā 2004. gada janvāra beigās. Pēc JPL personāla datu samazināšanas kļuva skaidrs, ka SST24 varētu piedāvāt dažus ārkārtīgi nozīmīgs ieskats šajā noslēpumainajā galaktikas izplešanās laikmetā, kad jaunās galaktikas tiek iesaistītas zvaigžņu veidošanās lietās. Bet, lai iekļūtu šajos materiālos, ir jāpaplašina reģiona attēls, izmantojot gaismu no visa em spektra.
Daļēji nepieciešamību pēc cita SST24 skata noteica SST 0,84 metru spoguļa ierobežotā apertūra un tie garie viļņu garumi, kas saistīti ar infrasarkano gaismu. Labākajā gadījumā SST atklāja miglošanās centrālo trešdaļu. (Instrumentiem, kas atrodas uz SST, ir ierobežota līdz 6 loka sekunžu detaļu izšķirtspējai.) Trīs borta detektori (infrasarkanā bloka kamera -IRAC, infrasarkano staru spektrogrāfs - IRS un daudzjoslu attēlveidošanas fotometrs Spitzer - MIPS) attēlo un analizē infrasarkano gaismu vidējā līdz tālākajā stāvoklī. -infrasarkanie viļņu garumi (3,6–160 mikrometri).
Kaut arī gaisma, kas novērota, izmantojot trīs SST instrumentus, lielākoties nāk no “siltiem” priekšmetiem (gāzēm un putekļiem), gaismu no gandrīz optiskiem avotiem var redzēt arī pēc ekspansīva sarkanā nobīdes lielos attālumos. Interesanti, ka viena īpaša spilgta līnija tajā pašā “gandrīz optiskajā gaismā” astronomiskai lietošanai tika apzīmēta ar astrofiziķi Lymanu Spitzeru - pašas SST vārdu - viens no vadošajiem 20. gadsimta infrasarkanās astronomijas atbalstītājiem.
Apvienojot datus no citiem instrumentiem, Dejs un viņa komanda izveidoja pārliecinošu lietu par aktīviem galaktikas kodoliem (AGN) SST24. Ja šāds AGN tiks pārbaudīts, tas parādīs, ka melnajiem caurumiem ir liela nozīme galaktiku agrīnā evolūcijā. Šāds piemērs, iespējams, ļoti mainīs mūsu izpratni par galaktiku veidošanos, padarot AGN drīzāk par galaktiku grupu veidošanās cēloni, nevis sekas ...
Vizuālie dati, ko izmantoja komanda, kas saistīta ar SST24, tika savākti, izmantojot NOAO 4 un 2,1 m teleskopus Kitt Peak, Arizonā. Šie instrumenti uzlaboja SST izšķirtspēju gandrīz astoņas reizes. Citi dati, kas pieejami optiskajā apgaismojumā, paplašināja SST24 enerģijas izlaides attēlu. 2004. gada maijā un jūnijā spektrogrāfiskā informācija par SST24 (kopā ar priekšplāna un fona objektiem) tika apkopota precīzi noregulētās un precīzi orientētās 1 loka sekundēs, izmantojot 10 metru Keck I instrumentu Mauna Kea, Havaju salās.
No abstraktā raksta: “Spilgtais vidējā infrasarkanā starojuma avots vispirms tika atklāts novērojumos, kas veikti, izmantojot Špicera kosmisko teleskopu. Esošie platjoslas attēlveidošanas dati no NOAO dziļā plaša lauka apsekojuma atklāja, ka vidējais infrasarkanais starojuma avots ir saistīts ar difūzu, telpiski pagarinātu optisko līdzinieci. Spektroskopija un turpmāka attēlveidošana… atklāj, ka optiskais avots gandrīz tīri izstaro līniju. ar nelielu, ja tāds vispār ir, nosakāms difūzs kontinuitātes izstarojums. ”
Parasti nobriedušas galaktikas parāda pilnu gaismas spektru, ko rada zvaigžņu fotosfēru melnā ķermeņa starojums. Šādus platjoslas spektrus parasti pastiprina šauras, spilgtas emisijas līnijas, kas saistītas ar atomu ierosmi. Bet SST24 spektrā dominē viena šaura radiācijas josla. Šī josla - lai arī sarkanā stāvoklī ir nobīdīta aptuveni 3,7 reizes sakarā ar 11,3 BLY lejupslīdi - ir saistīta ar “Lyman Alpha” frekvenci, ko izstaro gāzes ūdeņradis. Parasti šādus Lyman-alfa mākoņus apstaro, stimulējot no tāliem fona kvazāriem. Bet SST24 gadījumā var būt iesaistīts cits mehānisms - melnā cauruma avots pašā miglājā.
Saliekot kopā SST24 struktūru, zinātniskā komanda noteica, ka tā AGN no mākoņa centra ir gandrīz par desmito daļu no visa mākoņa. Lai gan nav skaidrs, kā šī nobīde ietekmē galaktiku veidošanos, fakts par to ir jāiekļauj tajā, kā mēs nākotnē modelējam galaktiku grupu veidošanos.
Spektrogrāfiskās nobīdes Lymana alfa gaismā arī norāda, ka SST24 centrālais 100 KLY reģions lēnām griežas un satur masas ekvivalentu apmēram 6 triljoniem saules - apmēram 5x vairāk nekā mūsu pašu Piena Ceļa un Virpuļpūša (M51) galaktikām kopā. SST24 ietver kosmosa reģionu, kas viegli aptver visu Piena ceļu un visas divpadsmit satelīta galaktikas.
Bet SST24 nav pilnīgi zvaigžņu veidošanās. Komanda ziņo, ka “jauna zvaigzne, kas veido galaktiku, atrodas tuvu miglāja ziemeļu galam”. Šī galaktika ir apsārtusi ar putekļiem, tai ir tāds pats sarkanās krāsas nobīde kā Limana-alfa starojumam, kā arī ar joslu veidošanos saistīts platjoslas starojums. Šī galaktika neliecina par AGN klātbūtni. Tādēļ drīz mēs varam uzzināt, ka AGN var nebūt nozīmīga loma visu galaktiku veidošanā.
Kaut arī SST24 radiofrekvences pārbaude ir sarežģīta (sakarā ar izšķirtspējas problēmām garos viļņu garumos), komanda norāda, ka tās vidējā infrasarkanā starojuma un radioviļņu blīvuma attiecība “uzrāda ievērojamu līdzību ar zvaigžņu uzliesmojuma galaktikām…” Šī iemesla dēļ SST24 daļas tas varētu iziet cauri straujas zvaigžņu evolūcijas laikmetam, kas varētu ātri novest pie pilnīgas galaktikas atklāšanas, kas ir bagāta ar gaišām selekcionāra zvaigznēm…
SST24 nav vienīgais Lyman-alfa mākonis, kas jebkad ticis atklāts, taču tos dažus atklātos zinātniskā komanda uzskata par ārkārtējiem: “Šo> 100 kbc lyman-alfa mākoņu retums, saistība ar spēcīgu AGN un galaktiku pārspīlējumiem, kā arī to enerģētika liek domāt ka šie reģioni ir masveidīgāko galaktiku veidošanās vietas. Ja tā, tad šo sistēmu fizisko apstākļu un enerģētikas izpratne var sniegt svarīgu ieskatu masveida galaktiku veidošanās procesā. ”
Raksta Džefs Barbors
