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:在宇宙中旅行了15年 它都看到了什么?

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来源:良仓

Spitzer 空间望远镜已经在太空中呆了整整15 年了!

Spitzer 空间望远镜已经在太空中呆了整整15 年了!

↑ 想假装自己是在进行太空旅游的宇航员吗?NASA 为庆祝Spitzer 太空望远镜发射15 周年特别开发了这款免费App「NASA Selfies」,可以把自己头像P 到虚拟太空服里,快去下载吧!

由NASA 于2003 年8 月25 日发射,运行在一条位于地球公转轨道后方、环绕太阳的轨道上,Spitzer 这么多年中源源不断地传回宇宙美景,却正以每年0.1 天文单位的速度逐渐远离地球。

撇开纯欣赏的图片,这15 年里,Spitzer 空间望远镜到底都有哪些惊人的贡献?

#15:第一张系外行星天气图

NASA/JPL-Caltech/Harvard-Smithsonian CfA

2009 年5 月,科学家们利用Spitzer 的红外光探测器首次制作了一颗系外星系的表面热量分布图。主角HD 189733b 是一颗巨大的气体行星,距离地球约63 光年。

↑ 于2011 年以偏振测量法确认HD 189733 b 表面颜色为蓝色后的想像图

↑ 2013 年以哈勃空间望远镜确认HD 189733 b 表面颜色为蓝色后,艺术家们重新绘制的想像图

#14: 初生恒星的襁褓

这片云被天文学家们称为「Rho Oph」,是距离太阳系最近的恒星形成区域之一。在这团暗涌的云中蕴藏着一个即将诞生的「太阳」。

#13: 一个未来的银河都市

光从地球出发,行走120 亿年才能到达COSMOS-AzTEC3,一个非常遥远的星系集合区域,就像银河系一样的繁华都市。

#12: 「彗星汤」的秘方

2005 年7 月4 日,NASA 发射的深度撞击号探测器撞击了坦普尔1 号彗星。地面和太空望远镜在撞击发生时观测到巨大且明亮的闪光,探测器采集了一团含有太阳系原始「汤」成分的物质。

科学家将它们跟Spitzer 望远镜的观测结合起来,最终确定了我们太阳系中行星、彗星和其他星体成分的基础物质存在。

↑ 撞击彗星时发出巨大闪光,13 秒后拍摄到的彗核

#11: 土星最大的环

土星的美艳照片大家已经看过很多了吧

但土星最大的一条星环,我们无论如何是拍不出漂亮的合影了——它距离地球约600 万公里,比土星的直径宽约170 倍。

如果我们能够在夜空中看到这条星环,它的大小将是天空中满月的两倍! 

#10: 太空中的富勒烯

巴克明斯特富勒烯(并不是一句咒语),分子式C60,是标准的球状分子,看起来就像一颗足球

Spitzer 望远镜在垂死的恒星或行星状星云周围发现了C60,它们随着恒星的老化从外层脱落,死去的恒星变成一颗密度极高的白矮星。

或许,宇宙中所有的C60 都是从死去的恒星身上剥落出来的呢。

#9:太阳系粉碎

Spitzer 望远镜发现了太阳系遥远处几次大型岩石碰撞的证据,这些「车祸」在太阳系早期很常见,也在行星形成的过程中发挥了重要作用

#8:系外行星大气的第一个「味道」 

2007 年,Spitizer 成为了第一个带「鼻子」的望远镜!通过一种光谱学技术,从此能直接识别系外行星大气中分子

Spitizer 嗅了嗅HD 209458b 和HD 189733b,两颗「热木星」,一种系外气体巨行星,但它们的公转轨道比我们的木星更接近太阳。对系外行星大气成分的直接研究,是我们探索岩石系外行星生命迹象的重要一步。 

↑ 画家笔下HD 209458b 及其大气蒸发情形

#7:遥远的黑洞

超大质量黑洞潜伏在大多数星系的核心,包括我们的银河系

通过Spitzer 望远镜,科学家发现了迄今为止最遥远的两个超大质量黑洞,让人们可以一瞥宇宙中星系形成的历史。这两个类星体的光线经过130 亿年才到达地球,这意味着它们在宇宙诞生后不到10 亿年就已形成,是创世初期的繁华区域。

#6:遥远,遥远的星球

2010 年,Spitzer 帮助科学家探测到距离地球大约13,000 光年之外的遥远行星,而在之前我们最多只能看到距离地球一千光年之内的系外行星,上图标注出了我们最新能探测到的区域,靠近银河系的中心

#5:来自系外行星的第一道光

↑ 艺术家笔下的TrES-1

就像上一条说的,在Spitzer 之前我们只能间接观察到太阳系外的行星,而现在通过Spitzer 我们就能直接看到那些遥远的星星传过来的微弱光线了,第一道光来自TrES-1

#4:发现小行星

Spitzer 还有一个重要的任务,是帮助科学家识别和研究近地小行星(NEAs),以确保它们与我们的星球保持安全距离

↑ 小行星2004 FH 号的飞跃(画面中心),另外一个飞跃过的物体是一颗人造卫星

2004 年3 月18 日,在那看似平凡的一天,人类却差点灭亡了。

一颗小行星2004 FH 近距离飞跃过地球,虽然直径仅约30 米,却也会是致命一击。它从地球上方大约4.3 万公里处飞过,这是地月距离的十分之一,可以算得上擦肩而过了!可天文学家仅仅在其即将到达的3 天前才发现了它。

看来地球生命真的随时可能在突发灾难中结束。如果能及早知道末日的时间,至少可以好好跟所爱之人告别吧~

Spitzer,要帮地球好好放哨哇!

#3:前所未有的银河地图

2013 年,科学家们将超过200 万张Spitzer 所摄的图像编制在一起,这些花费十年时间搜集的画面,创建了有史以来最完整的银河系星系地图

观察宇宙是一项艰巨的挑战——因为星际灰尘会阻挡可见光,使得银河区不少区域被隐藏了起来,需要红外光才能穿透。

#2:「巨婴」星系

这个名为HUDF-JD2 的星系非常奇怪

它似乎在创世大爆炸后的最初几亿年内迅速「膨胀」,星系质量比我们今天的银河系的质量还要大8 倍,然后,突然之间,它停止形成新的恒星,并一直保持着「巨婴」的形态。

Spitzer 发现了这些远古形成的,更大,更成熟的星系。这些「古老群落」表明,在宇宙历史的曙光期里,大量恒星汇聚在一起。

#1:恒星与七颗小地球

TRAPPIST-1 是一颗表面温度极低的超冷红矮星,距离地球约40 光年

2017 年2 月,天文学家凭借Spitzer 望远镜在该恒星周围发现了7 颗类地行星,是已知行星系统中拥有最多类地行星者之一,仅次于太阳和开普勒90。

↑ TRAPPIST-1 所有行星与太阳系4 颗内行星比较体积与质量(反正就是差不多)

TRAPPIST-1 的7 颗行星轨道都远小于水星环绕太阳的轨道,最内侧的两颗与母恒星距离只相当于地球与月球距离的1.6 倍,且被潮汐锁定。最靠近母恒星的那颗行星,上面一年的时间仅相当于地球的1.5 日,而第6 颗行星的轨道周期也不长,只有12.3 日。

这样亲密的距离,代表每颗行星应该都会在彼此的天空中显眼地划过,会是很漂亮的天色奇观,想象一下,夜空中有几颗比月亮还大数倍的星体频繁出现。

↑ TRAPPIST-1 行星系统的凌星想像图

对于这个有趣的星系,NASA 和外界艺术家们绘制了超多想象图:

© Syfy Channel

© ESO/M. Kornmesser

© Paul Van Hoeydonck

© IoA/Amanda Smith

谢谢你呀,Spitzer 空间望远镜,接下来的日子还要拜托继续好好守护地球和探索宇宙哦(鞠躬)!

PS: 本文内容整理自NASA 的Spitzer 周年纪念日专题

撰文_星玫

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