Pro lidské oči je noční obloha konfety hvězd. Výkonné dalekohledy nám ukazují vzdálené planety a vzdálené galaxie, které naše malé sítnice nemohou vidět. Ale ani Hubbleův vesmírný dalekohled nedokáže odhalit vše, co je tam venku. Mnoho objektů - fizzled hvězdy známé například jako hnědí trpaslíci - jsou příliš chladné na to, aby vydávaly viditelné světlo, což představuje jen nepatrný kousek elektromagnetického spektra. Vyzařují však energii v neviditelné formě: delší vlnové délky známé jako infračervené záření. Neuvěřitelně horké předměty, jako jsou masivní explodující hvězdy zvané supernovy, uvolňují velkou část své energie v kratších vlnových délkách, které jsou také neviditelné: gama paprsky a rentgenové paprsky.
Související obsah
- Dalekozraký
- Hubble's Last Hurray
Naštěstí jiné dalekohledy přenášejí tyto brýle na obrazy, kterým rozumíme. V 90. a začátcích 20. století zahájila NASA kosmické dalekohledy známé jako Velké observatoře. První a nejslavnější Hubble se specializuje na viditelné světlo. Méně známé, ale stejně důležité nástroje se zaměřují na různé vlnové délky.
"Cílem bylo mít v každé části elektromagnetického spektra hlavní dalekohled, " říká Giovanni Fazio, astrofyzik z Harvard-Smithsonianova centra pro astrofyziku. "Když se podíváte na vesmír v různých vlnových délkách, získáte úplně jiný obrázek." Jsou to všechny kousky skládačky. “
Po spuštění Hubbleova modelu v roce 1990 následovalo Compton (1991), který pozoroval gama paprsky, Chandra (1999), který studuje rentgenové záření, a Spitzer (2003), infračervený dalekohled. Compton padl na Zemi v roce 2000, rozpadl se v atmosféře a stříkal dolů, jak bylo plánováno v Tichém oceánu. (Další vesmírný dalekohled, Fermi, jej nahradil v roce 2008.) Ale Spitzer a Chandra jsou stále nahoře - nahoře - a běží, odkrývají tajemství vesmíru a překonávají naděje lidí, kteří je pomohli vytvořit.
Fotografie dalekohledů mrkajících novorozených hvězd a lepkavých černých děr jsou složeny z falešných barev, které vědci přiřazují různým vlnovým délkám, které dalekohledy detekují. Kromě toho, že jsou data naložena, jsou tyto obrazy prostě úžasné. Některé pulzují plameňákovými růžovými, indigovými a šafránovými, některé jsou téměř psychedelické - zdá se, že kvetoucí galaxie vdechuje oheň - zatímco jiné si vzpomínají na jemné přirozené formy: pavučiny, mráz z oken, kouře. Někteří mají téměř spektrální kvalitu, zejména „Ruka Boží“, Chandřin portrét mladého pulsaru, v němž se zdálo, že strašidelné modré prsty hladí nebe.
Většina satelitních dalekohledů, včetně Hubbleova kruhu, obíhá kolem Země, ale Spitzer se točí kolem Slunce, které se pohybuje po Zemi na své oběžné dráze. Spitzer se tak nejen vyhýbá zemské atmosféře, která by zakrývala dalekohled, ale vyhýbá se také teplu ze Země a Měsíce. Zásoba tekutého helia zpočátku ochlazovala nástroj téměř na absolutní nulu - nebo mínus 459 stupňů Fahrenheita, nejnižší možná teplota - takže vlastní záření dalekohledu by nezměnilo jeho hodnoty.
Spitzer se dívá na chladnější části vesmíru. Infračervené záření je spojeno s teplotami od mínus 450 do plus 6 000 stupňů a zatímco 6 000 stupňů nemusí znít chladně, astronomové jsou zvyklí zaznamenávat těla v milionech stupňů.
Dalekohled detekoval záření z Jupiterových exoplanet v těsných oběžných drahách kolem jiných hvězd a našel hnědé trpaslíky, které - pokud budou hostit své vlastní mini solární systémy, jak někteří vědci předpokládají - by mohly být ideálním místem pro život. Spitzer může také nakouknout dusivým prachem ve spirálních ramenech vzdálených galaxií a zjistit, kde se rodí hvězdy. Tato pozorování mohou poskytnout vhled do toho, jak se formovala naše vlastní sluneční soustava.
Nejúžasnější silou dalekohledu může být jeho schopnost dívat se na vesmír v plenkách. Pohled hluboko do vesmíru je stejný jako při pohledu zpět v čase, vysvětluje Fazio, který navrhl část Spitzeru. Jak se vesmír 13, 7 miliard let stará, rozšiřuje se viditelné světlo na infračervené vlnové délky, což je fenomén známý jako červený posun. Vědci Spitzeru se zaměřili na infračervené světlo a původně doufali, že uvidí vesmír, když to bylo jen dvě miliardy let - ale zašli mnohem dál v čase. "Nyní jsme se mohli ohlédnout zpět na 700 milionů let, " řekl Fazio, asi před 13 miliardami let. Spitzerova pozorování naznačují, že galaxie se již začaly formovat, když byl vesmír pouhých 400 až 500 milionů let, mnohem dříve, než se dříve teoretizovalo.
Rentgenový dalekohled Chandra sleduje eliptickou oběžnou dráhu kolem Země a letí 200krát výše než Hubble. Chandra se specializuje na násilné jevy, jako je střelba světlic z mladých hvězd a exploze supernov. "Rádi bychom věděli, co se dělo uvnitř hvězdy těsně před tím, než vybuchla, jaké jsou podrobnosti o samotné explozi a co se stane po explozi, " říká Harvey Tananbaum, ředitel Chandra X- Smithsonian Astrophysical Observatory ray Center.
Chandra také snímá objekty s extrémními gravitačními nebo magnetickými poli, jako jsou neutronové hvězdy a černé díry. Někteří vědci očekávají, že Chandra bude klíčová ve studiu málo chápané temné hmoty a temné energie, tajemných sil, které představují většinu materiálu ve vesmíru. Ale dalekohled také odhalil nové věci o známějších památkách: Saturnovy prsteny, dopadá to, třpytí se rentgenem.
Astronomové někdy produkují obrazy pomocí dat ze všech tří dalekohledů. V roce 2009 vytvořilo trio úžasný kompozitní pohled na jádro Mléčné dráhy. Hubble ukázal nespočet hvězd, Spitzer zachytil zářivé prachové mraky a Chandra sledoval rentgenové emise z materiálu poblíž černé díry.
Dalekohledy nemohou trvat věčně. V minulém roce Spitzer došel chladicí kapalina, i když některé části jsou ještě dostatečně studené, aby fungovaly, a dalekohled začal odletět pryč od Země. "Bude to smutné, když to uvidím, " říká Fazio. "Je to hlavní část mého života za posledních 25 let." Stále však těžíme data a hledáme nové věci. “V roce 2015 je naplánováno vyzvednutí nového infračerveného dalekohledu Webb, který dokáže sbírat více než 58krát více světla než Spitzer, kde Spitzer odejde.
Chandra stále funguje dobře a vědci očekávají, že tento nástroj bude vojákem alespoň další desetiletí. Nakonec asi za sto let bude opotřebovaný dalekohled pravděpodobně sklouznout příliš blízko k Zemi a spálit v atmosféře. Máme ale mnohem více osvětlujících obrázků, na které se můžeme do té doby těšit.
Abigail Tucker je Smithsonianův štábní spisovatel.
Rentgenová observatoř Chandra ukazovala plyn zahřátý explozemi a černou dírou. (NASA / CXC / UMass / D. Wand et al.) 
Střed naší galaxie Mléčná dráha je ještě úchvatnější, když je vnímán jako složený z dat ze tří vesmírných přístrojů citlivých na různé vlnové délky. (NASA / CXC / UMass / D. Wand et al.) 
Kosmický dalekohled Spitzer shromažďoval infračervené světlo a detekoval mraky prachu. (NASA / JPL-Caltech / SSC / S. Stolovy) 
Hubbleův kosmický dalekohled naladěný na blízké infračervené záření odhalil aktivní oblasti formování hvězd. (NASA / ESA / STScl / D. Wang a kol.) 
Už téměř 12 let sleduje kosmický dalekohled Chandra rentgenové podpisy vysoce energetických objektů. Mlhovina „Ruka Boží“, dlouhá 150 světelných let, je tvořena horkým plynem vyzařovaným z pulsaru nebo rychle rotující neutronovou hvězdou. (NASA / CXC / SAO / P. Slane, et al.) 
Spirální galaxie NGC 4258 má dvě strašidelné modré paže obsahující plyny zahřáté prudkými rázovými vlnami, což je produkt částic vystřelených z černé díry. (NASA / CXC / University of Maryland / AS Wilson a kol.) 
Chandra vyniká v zachycování chaosu. Astronomický rys zvaný Cas A, v souhvězdí Cassiopeia, je výbuch úlomků rozšiřujících se v milionech mil za hodinu; vystřelil se ze supernovy, která se stala viditelnou na Zemi teprve před 300 lety. (NASA / CXC / MIT / UMass Amherst MD Stage et al.) 
Mlhovina M17, nejjasnější část výše uvedeného obrázku, byla dokumentována astronomem Charlesem Messierem v roce 1764. Dalekohled Spitzer se zaměřením na infračervené záření vycházející ze zahřátého prachu je schopen vidět struktury spojené s mlhovinou. (NASA / JPL-Caltech / M. Povich (Penn State University)) 
Na základě obrázku vlevo si astronomové myslí, že hvězda BP Psc kanibalizovala jinou hvězdu nebo planetu, když jí došlo palivo, a prodloužila tak fázi červeného obra (jak je vidět na obrázku vpravo). (NASA / CXC / RIT / J. Kastner a kol., Optical (UCO / Lick / STScl / M. Perrin a kol.); Ilustrace: NASA / CXC / M. Weiss) 
Výbuch vytvořil Krabí mlhovinu, velkolepou strukturu, kterou se vědci stále snaží pochopit pomocí dalekohledů Chandra a Spitzer. (NASA / CXC / SAO / F.Seward; Optické: NASA / ESA / ASU / J.Hester & A.Loll; Infračervené: NASA / JPL-Caltech / Univ. Minn. / R.Gehrz) 
Oblast RCW 49 je domovem více než 2 200 hvězd a je tmavou a zaprášenou oblastí. Tento snímek byl pořízen při dvou různých vlnových délkách, aby se zvýraznily žhavé žhavé plyny. (NASA / JPL-Caltech / E. Churchwell (Wisconsinská univerzita - Madison)) 
Jak je vidět na infračervené obloze, dalekohled Spitzer se může dívat skrz spirální ramena vzdálených galaxií, aby viděl, kde se rodí hvězdy. (NASA / JPL-Caltech) 
Rentgenové paprsky od společnosti Chandra ukazují, že klastr obklopující galaxii M87 je naplněn horkým plynem. (NASA / CXC / KIPAC / N. Werner, E. Million a kol.) 
Nachází se ve vzdálenosti 11 000 světelných let v souhvězdí Střelce a „had“ (vlevo nahoře) je ve skutečnosti hustý mrak dostatečně velký, aby spolknul desítky solárních systémů. (NASA / JPL-Caltech / S. Carey (SSC / Caltech)) 
Tento snímek pořízený Spitzerovým dalekohledem zachytil tuto oblast zvanou W5 (vzdálená 6 500 světelných let), kde lze vidět všechny fáze stvoření hvězd. (NASA / JPL-Caltech / L. Allen a X. Koenig (Harvard-Smithsonian CfA)) 
Mlhovina Orion je dalším bodem tvorby hvězd; lichoběžníkový cluster, jasná místa v pravém středu, jsou nejžhavějšími hvězdami v oblasti. (NASA / JPL-Caltech / J. Stauffer (SSC / Caltech))
