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NASA关闭斯皮策太空望远镜:16年观测硕果累累
2020-01-31 12:12:08  出处:新浪科技  作者:任天 编辑:上方文Q   点击可以复制本篇文章的标题和链接

美国航空航天局(NASA)即将告别一台工作非常出色的太空望远镜。利用这台望远镜,科学家们得以窥视宇宙中一些充满尘埃的角落。

2003年,红外天文卫星“斯皮策太空望远镜”(Spitzer Space Telescope)发射升空,开始了为期2.5年的主任务。然而,任务结束后它仍在继续运行,总时长达到约16年,直到1月28日,它还进行了最后的科学数据收集。

所有这一切将在1月30日结束,届时NASA将向斯皮策太空望远镜发送最后指令。

从开始到结束,NASA一共在这个项目上花费了大约13.6亿美元,但没人能说这台太空望远镜未达到发射时的科学目标。

NASA喷气动力实验室的天体物理学家法里萨·莫拉莱斯(Farisa Morales)说:“斯皮策望远镜所观测到的数据非常精确。它揭示了真正的宇宙:古老、寒冷、充满尘埃。”

NASA关闭斯皮策太空望远镜:16年观测硕果累累
利用斯皮策太空望远镜的数据,天文学家合成了这张猎户座星云中年轻恒星的图像

在16年的运行中,斯皮策太空望远镜的科学工作让天文学家跨越了时间和空间,而这要归功于它用红外线观察宇宙的独特方式。

在1月22日举行的NASA新闻发布会上,前任务经理苏珊娜·多德(Suzanne Dodd)说:“(斯皮策望远镜)能感知到冷的物体,因此我们能透过尘埃进行观测,也就是说,我们正在揭开宇宙的面纱。我们可以观察到的天体物理学对象非常丰富,包括星云、超新星、垂死的恒星、恒星‘育婴室’,还有很多很多,这真的很了不起。”

作为一台红外望远镜,斯皮策太空望远镜观察天体的方式不同于哈勃太空望远镜,它感知的是热量而不是可见光,因此能探测到光学望远镜无法看到的东西。对于观测非常遥远的恒星,以及银河系的各种特征而言,这非常有用。

也许斯皮策望远镜最具标志性的工作——并不在最初计划的任务范围内——是描绘围绕一颗名为TRAPPIST-1的恒星运行的7颗系外行星。

利用这台望远镜,科学家们能够梳理出这些星球复杂的轨道运动,从而了解它们的大小都和地球差不多,而其中三个星球的温度可能可以使其表面维持液态水。

斯皮策望远镜的工作使TRAPPIST-1恒星系成为系外行星科学家和太空迷最熟悉的系统之一。斯皮策太空望远镜项目科学家迈克·维尔纳(Mike Werner)在新闻发布会上表示,这是太阳系以外最具适居特征的星系。

维尔纳还指出了研究遥远系外行星的重要性,比如斯皮策望远镜让科学家得以分析白矮星周围的行星系统。白矮星可以将碎片拉入它们的外气体层。“这是一种非常可靠,但又有些迂回曲折的研究方法,可以让我们了解太阳系外行星系统的组成,其他任何方法都无法做到,”维尔纳说道。

白矮星非常古老,但斯皮策望远镜的大部分恒星研究都集中在较年轻的恒星上,因为科学家们试图了解这些天体的生命周期。

“我们不可能把一颗恒星放在实验室里,然后观察它走向终结,”NASA红外科学档案馆的天文学家路易莎·瑞布尔(Luisa Rebull)说,“理解恒星如何形成的唯一方法,是通过努力了解尽可能多的事实,然后进行统计,得出‘好的,有很多是这样的,有很多是那样的’,然后再尝试拼凑时间表和故事。”

斯皮策望远镜使科学家们做到了这一点。

斯皮策望远镜还向科学家提供了足够的数据,以便对尘埃和碎片所包围的恒星进行类似的统计工作。

这正是莫拉莱斯的工作内容。“这真的就像大自然在和我们说话,”她说,“利用斯皮策望远镜,我们第一次发现了在太阳系附近,存在众多的恒星,其类地行星区域中具有尘埃。这非常有趣,证实了那里有足够的材料,可以形成类似地球的星球。”

总而言之,莫拉莱斯最感兴趣的是斯皮策望远镜揭示出太阳系其实并没有那么特别。它观测到的行星系统与我们所处的系统具有令人惊奇的相似性,“有结构,有条带,有间隙,有可能在其中形成小行星,”莫拉莱斯说道。

另一方面,斯皮策望远镜的观测也直接影响了我们对太阳系的认识。由于斯皮策望远镜花了大量时间观测我们邻近的行星,在其数据中,科学家发现土星具有一个额外的环,有着巨大的周长和微小的颗粒。

NASA关闭斯皮策太空望远镜:16年观测硕果累累
斯皮策太空望远镜发现的土星周围巨大而微弱的光环(想象图)

斯皮策太空望远镜还与其他太空任务合作。2005年,美国国家航空航天局部署了一艘名为“深度撞击”(Deep Impact)的宇宙飞船与一颗彗星相撞,而斯皮策望远镜观测了这一过程。维尔纳说:“这是我们第一次看到埋在彗星外壳下的原始物质。”

斯皮策望远镜的遗产不仅仅是科学,它还提供了关于我们周围宇宙的大量令人惊叹的图像。这些杰作其实是浩瀚的数据,需要经过处理才能转换为人眼可以看到的颜色。

和以往的许多任务一样,斯皮策太空望远镜还将留下大量的数据,足以让天文学家忙上一阵子。

“还有更多的东西等着我们去发现,”瑞布尔谈到这些数据时说,“未来几十年,我们将从斯皮策望远镜的数据中了解到很多东西。”

NASA关闭斯皮策太空望远镜:16年观测硕果累累
斯皮策太空望远镜工作时的想象图

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