Romteleskopet Spitzer begynner å varmes opp

NASAs rombaserte infrarødt-teleskop, Spitzer Space Telescope, har avsluttet hoveddelen av oppdraget sitt for astronomene på jorden. Etter mer enn fem og et halvt år med utforskning av kosmos, slapp observatoriet forrige uke opp for flytende helium, som har hjulpet til med å kjøle instrumentene. Nå begynner den “varme” delen av observasjonene – mye av det samme, men også flere nye vitenskapelige prosjekter står for tur.

Kunstnerisk fremstilling av Spitzer-teleskopet. Foto: NASA/JPL-Caltech

Slutten på kjølevæsken, i dette tilfellet altså flytende helium, vil bli starten på en ny epoke for Spitzer-teleskopet. I begynnelsen av teleskopets “varme” periode vil to av kanalene på ett av instrumentene fremdeles fungere på full kapasitet.

NASAs store rom-observatorier

Spitzer er det seneste av NASAs store observatorier i rommet, en serie teleskoper spesielt laget for å kunne se og studere de synlige og usynlige fargene i universet. De andre teleskopene er Hubble-teleskopet, som observerer i optisk (synlig) lys, røntgenobservatoriet Chandra, og Compton Gamma Ray Observatory, som fanger inn høy-energetiske gammastråler.

Illustrasjon som viser hvordan jordatmosfæren absorberer og dermed blokkerer forskjellige bølgelengder av lys i det elektromagnetiske spekteret (Større utgave).
Illustrasjon: Wikimedia Commons

Den store fordelen med å ha teleskoper plassert ute i verdensrommet fremfor å ha dem nede på bakken, er at man slipper å ha jordas atmosfære i veien. Ikke bare unngår man å måtte korrigere for den turbulente lufta (som er grunnen til at stjernene blinker), men atmosfæren vår absorberer også en god del lys i forskjellige deler av det elektromagnetiske spekteret, og slipper annet lys igjennom. Det er altså en stor mengde bølgelengder av lys man rett og slett ikke kan studere fra bakken. Den infrarøde delen av spekteret er spesielt utsatt for atmosfærens absorbsjon, og slikt lys egner seg dermed best til å observere med romteleskoper som Spitzer.

For at et teleskop skal kunne observere infrarødt lys (som essensielt er det vi til daglig kjenner som varmestråling) fra kjølige, kosmiske objekter, er det nødvendig at selve istrumentet har så lite som mulig av sin egen varme, ellers ville dette påvirke observasjonene i aller høyeste grad. De siste fem årene har det derfor strømmet flytende helium gjennom Spitzers “årer”. På denne måten har instrumentene vært kjølt ned til -271 °C, mindre enn 3 grader over det absolutte nullpunkt, og et lite hakk kaldere enn den laveste temperaturen som naturlig forekommer i universet, som kommer fra den kosmiske bakgrunnsstrålingen.

Spennende vitenskap

Kjølesystemet var laget for å holde i så lite som to og et halvt år, men det effektive design hos Spitzer og forsiktig håndtering gjorde at det viste seg å vare i hele fem og et halvt år, frem til 15. mai. Da gikk teleskopet automatisk inn i en standby-modus. I løpet av de neste ukene vil forskere og ingeniører dermed kunne rekalibrere instrumentet til å takle de relativt varmere (ca 30 K eller -243 °C) temperaturene som er i vente. Temperaturøkningen betyr at to av Spitzers instrumenter (et kamera som opererer på lengre bølgelengder, samt en spektrograf) ikke lenger vil være kalde nok til å oppdage kjølige objekter i rommet.

Et vakkert bilde av melkeveiens sentrum i infrarødt, fanget av Spitzer. Bildet i full oppløsning (29,6 MB).
Foto: NASA/JPL-Caltech/S. Stolovy (Spitzer Science Center/Caltech)

De to detektorene på teleskopet som har operert på kortest bølgelengder, derimot, vil kunne fortsette å fungere for fullt. De vil fremdeles kunne fange opp gløden fra en rekke objekter: asteroider i vårt eget solsystem, støvete stjerner, skiver av gass og støv rundt unge stjerner hvor det dannes planeter, kjempeplaneter av gass, samt fjerne galakser. I tillegg vil Spitzer være i stand til å see gjennom støvet som gjennomsyrer vår egen galakse, og blokkerer utsikten i synlig lys.

Med disse to infrarøde kanalene oppe, vil astronomene som jobber med Spitzer kunne utføre ny, viktig og spennende vitenskap. De vil nå kunne utnytte disse gjenværende instrumentene til sine aller beste egenskaper, og fokusere på de deler av universet hvor menneskene fremdeles har mye å lære.

Spitzer Space Telescope ble skutt opp fra Cape Canaveral i Florida, USA den 25. august 2003, og siden den gang har teleskopet bidratt med en rekke gjennombrudd innen astronomien. Observasjoner av nære og fjerne kometer har fastslått at det både kometer og planeter består av er likt gjennom hele solsystemet. Spektakulære bilder av støvete fødeplasser for stjerner har gitt innsikt i hvordan stjerner blir til. I det svært fjerne univers, milliarder av lysår unna, har Spitzers skarpe øyne avslørt hundrevis av massive sorte hull. De kanskje mest revolusjonerende og overraskende funnene fra Spitzer involverer planeter rundt andre stjerner, såkalte eksoplaneter: Før Spitzer kunne vi bare regne oss frem til planeter rundt andre stjerner ved indirekte målinger. Spitzer var det første teleskopet som direkte oppdaget lys fra en eksoplanet. Det var ingen som hadde tenkt seg at Spitzer-teleskopet kunne være istand til å oppdage eksoplaneter da det ble laget.

By Kristin C. Carlsson
Published Aug. 16, 2012 3:42 PM - Last modified Aug. 22, 2012 9:44 AM