Свемирски телескоп Спитзер (ССТ) је четврти и последњи инструмент у НАСА-иној Великој опсерваторији. ССТ је пратио Хаббле свемирски телескоп (ХСТ), Цхандра Кс-Раи и Цомптон Гамма Раи опсерваториес у свемир 25. августа 2003. Постављени у хелиоцентричну (соларну) орбиту која прати земљу и радили су испод 2,5 плус годишње карте у оквиру НАСА-е Програм порекла, ССТ је у мају 2004. године открио прво јавно светло - пружајући свету спектакуларни инфрацрвени поглед лицемјерне велике спиралне галаксије М51 у Цанес Венатици.
Лорд Россе је први пут описао М51 као „спиралну маглу“ 1845. Тек када је Едвин Хуббле разрешио нејасне променљиве звезде унутар другог „М“ - М31 - да су М51 и друге „спиралне маглице“ постигле ранг једнак нашем млечном путу - Галаки!
Али, именовати неку ствар не значи то објаснити. Једна од најтежих ствари која се може објаснити о било чему је "Како је то постало оно што јесте?"
Пре него што је објављена ССТ-ова слика М51, астрономи су већ добили „главу горе“ на ретком примерку класе удаљених објеката на небесима - експанзивно подручје гаса и прашине које блиставо, али још увек без надзора звездасте светлости - управо она врста студије која би могла да изврши револуцију у начину на који астрономи разумеју формирање галаксија. НАСА-ин Програм за порекло учинио је велики хит и сада је проблем био да одведе тркача до куће користећи друге изворе података ...
У раду под називом „Откривање плиновите маглице велике ~ 200кпц при з = ~ 2.7 помоћу Спиттеровог свемирског телескопа” (објављен 29. марта 2005.), астрофизичар Арјун Деи из Националне опсерваторије за оптичку астрономију (НОАО) и колеге из других организација ( укључујући ССТ оперативни центар у Лабораторији за млазни погон) скупљао је податке са доње половине ем спектра - радио до видљиве светлости - да би сликао рано стварање галаксијских кластера повезаних са овим узбуђеним (и узбудљивим) регионом прашине и гас који се налази око 11,3 БЛИ у времену и простору.
По речима тима, „извештавамо о открићу веома велике просторно проширене маглине повезане са светлосним средњо-инфрацрвеним извором.“ За вас и мене то значи да су открили „давно, и далеку материцу раног галактичког рођења“.
Објект (ССТ24 Ј1434110 + 331733) првобитно је пресликан користећи ССТ-ове МИПС и ИРАЦ детекторе током интерног инфрацрвеног прегледа пролећне констелације залета крајем јануара 2004. После смањења података од стране особља ЈПЛ, постало је јасно да ССТ24 може да понуди неке изузетно значајни увиди у то мистериозно доба галактике која се одвија кад се младе галаксије стану у ствари формирања звезда. Али да би се продрло у ове ствари, потребно је проширити слику региона користећи светлост из читавог спектра.
Делом је потреба да се други модели имају налик на ССТ24 условљена ограниченим отвором ССТ-овог огледала од 0,84 метра и оним дугим таласним дужинама повезаним са инфрацрвеном светлошћу. У најбољем случају, ССТ је открио средишњу трећину магловитости. (Инструменти на ССТ-у ограничени су на детаљној резолуцији од 6 лучних секунди.) Три уграђена детектора (инфрацрвена камера -ИРАЦ, инфрацрвени спектрограф - ИРС и мулти -банд сликовни фотометр за Спитзер - МИПС) и анализирају инфрацрвено светло у средини до далеко инфрацрвена таласна дужина (3,6-160 микрометара).
Иако светлост посматрана помоћу три ССТ инструмента углавном потиче из "топлих" објеката (гасова и прашине), светлост из готово-оптичких извора такође се може приметити након експанзивног померања цртежа на великим даљинама. Занимљиво је да је једну посебну светлу линију у том истом „близу-оптичком светлу“ први пут за астрономску употребу означио Лиман Спитзер - имењак самог ССТ-а - један од водећих заговорника инфрацрвене астрономије 20. века.
Спојени са подацима из других инструмената, Деи и његов тим саставили су упечатљив случај активног галактичког језгра (АГН) у оквиру ССТ24. Ако се верификује такав АГН показао би да црне рупе играју важну улогу у раној еволуцији галаксије. Такав пример може врло добро променити наше разумевање формирања галаксија чинећи АГН више узроком - а не ефектом - формирањем галаксијских група ...
Визуелни подаци које користи тим повезан са ССТ24 прикупљени су коришћењем 4м и 2,1м телескопа НОАО у Китт Пеак-у, Аризона. Ови инструменти су побољшали ССТ резолуцију за фактор скоро осам пута. Остали подаци доступни у оптичком светлу продужили су слику енергетског износа ССТ24. Током маја и јуна 2004. године, сакупљени су спектрографски подаци о ССТ24 (заједно са предњим и позадинским објектима) у фино подешеним и прецизно оријентисаним тракама од 1 лука кроз 10-метарски инструмент Кецк И на Мауна Кеа, Хаваји.
Из сажетка рада „Сјајни средњи инфрацрвени извор први је пут откривен у опажањима урађеним помоћу Спитерског свемирског телескопа. Постојећи подаци о широкопојасним сликама из НОАО дубоког истраживања широког поља открили су да је средњи инфрацрвени извор повезан с дифузним, просторно проширеним, оптичким колегом… Спектроскопија и даљње снимање… открива да је оптички извор готово чисто магнетна линија с мало, ако их има, дифузном континуираном емисијом. "
Обично зреле галаксије приказују читав спектар светлости који настаје зрачењем црних тела из звјезданих фотосфера. Такви широкопојасни спектри су обично појачани уским, светлим емисијским линијама повезаним са атомском побудом. Али спектром ССТ24 доминира један уски опсег зрачења. Тај опсег - иако је промењен око 3,7 пута због рецесије 11,3 БЛИ - асоцира на фреквенцију „Лиман Алпха“ коју емитује водоник. Обично се такви Лиман-алфа облаци зраче стимулацијом из далеких позадинских квазара. Али у случају ССТ24, може бити укључен још један механизам - извор црне рупе у самој магли.
Приликом састављања структуре ССТ24, научни тим је утврдио да је његов АГН померен из средишта облака за готово једну десетину пуног обима облака. Иако је нејасно какав утицај овај помак има на формирање галаксија, чињеница да мора бити инкорпорирана у моделе формирања група галаксија у будућности.
Спектрографски помаци у Лиман алфа светлости такође указују на то да се централни регион од 100 КЛИ ССТ24 полако окреће и садржи масовни еквивалент од око 6 трилијуна сунца - неких 5к веће од наше сопствене галаксије Млечни пут и Вхирлпоол (М51). ССТ24 укључује област свемира која лако обухвата читаву Млечну стазу и свих дванаест сателитских галаксија.
Али ССТ24 није потпуно лишен формирања звезда. Тим извештава да „млада звезда која формира галаксију лежи близу северног краја маглине“. Та галаксија је обојена прашином, има исту црвену промену као и Лиман-алфа зрачење, плус широкопојасно зрачење повезано са формирањем звезда. Ова галаксија не даје индикацију да има АГН. Због тога ћемо ускоро моћи да сазнамо да АГН-ови можда неће играти улогу битну за формирање свих галаксија.
Иако је радиофреквентно испитивање ССТ24 тешко (због проблема са резолуцијом на дугим таласним дужинама), тим истиче да његов омјер густоће средњег инфрацрвеног и радио таласа "показује изузетну сличност са галаксијама прашине звезда ..." Из тог разлога, делови ССТ24 мат пролази кроз еру брзе звездане еволуције која би брзо могла довести до откривања пуне пуне галаксије богате светлошћу узгајајућих звезда ...
ССТ24 није једини облак Лиман-алфе који је икада откривен, али научни тим сматра оне изузетно откривене: „Реткост ових> 100кпц облака лимман-алфа, њихова повезаност са моћним превеликим густоћама АГН-а и галаксије, и њихова енергија све сугерише да су ови региони места формирања најмасивнијих галаксија. Ако је то случај, разумевање физичких услова и енергије ових система може пружити важан увид у масивни процес формирања галаксије. "
Написао Јефф Барбоур
