Il telescopio spaziale Spitzer della NASA ha trascorso 15 anni nello spazio. In onore di questo anniversario, 15 delle più grandi scoperte di Spitzer sono presenti in una galleria.

Lanciato in un'orbita solare il 25 agosto, 2003, Spitzer si trascina dietro la Terra e si è gradualmente allontanato dal nostro pianeta. Spitzer è stato l'ultimo dei quattro Grandi Osservatori della NASA a raggiungere lo spazio. Inizialmente programmato per una missione primaria di minimo 2,5 anni, Il telescopio spaziale Spitzer della NASA è durato ben oltre la sua durata prevista.

#15:La prima mappa meteorologica di un esopianeta

Spitzer rileva la luce infrarossa, che viene spesso emesso da oggetti caldi come le radiazioni di calore. Sebbene i progettisti delle missioni Spitzer non abbiano mai pianificato di utilizzare l'osservatorio per studiare i pianeti oltre il nostro sistema solare, la sua visione a infrarossi si è rivelata uno strumento prezioso in questo campo.

Nel maggio 2009, gli scienziati che utilizzano i dati di Spitzer hanno prodotto la prima "mappa meteorologica" di un esopianeta, un pianeta che orbita attorno a una stella diversa dal Sole. Questa mappa meteorologica di un esopianeta ha tracciato le variazioni di temperatura sulla superficie di un gigantesco pianeta gassoso, HD189733b. Inoltre, lo studio ha rivelato che i venti ruggenti probabilmente sferzano l'atmosfera del pianeta. L'immagine sopra mostra l'impressione di un artista del pianeta.

#14:Culle nascoste di stelle appena nate

La luce infrarossa può, nella maggior parte dei casi, penetrano le nuvole di gas e polvere meglio della luce visibile. Di conseguenza, Spitzer ha fornito viste senza precedenti nelle regioni in cui sono nate le stelle. Questa immagine di Spitzer mostra le stelle appena nate che fanno capolino da sotto la loro coltre di polvere natale nella nuvola scura di Rho Ophiuchi.

Chiamato "Rho Oph" dagli astronomi, questa nube è una delle regioni di formazione stellare più vicine al nostro Sistema Solare. Situato vicino alle costellazioni dello Scorpione e dell'Ofiuco nel cielo, la nebulosa dista circa 410 anni luce dalla Terra.

#13:Una metropoli galattica in crescita

Nel 2011, gli astronomi che utilizzano Spitzer hanno rilevato una collezione molto distante di galassie chiamata COSMOS-AzTEC3. La luce di questo gruppo di galassie ha viaggiato per più di 12 miliardi di anni per raggiungere la Terra.

Gli astronomi pensano che oggetti come questo, chiamato proto-cluster, alla fine divennero moderni ammassi di galassie, o gruppi di galassie legati insieme dalla gravità. COSMOS-AzTEC3 era il proto-ammasso più distante mai rilevato all'epoca. Fornisce ai ricercatori un'idea migliore di come le galassie si siano formate ed evolute nel corso della storia dell'universo.

#12:La ricetta della "zuppa di cometa"

Quando la navicella spaziale Deep Impact della NASA si è schiantata intenzionalmente contro la cometa Tempel 1 il 4 luglio, 2005, ha espulso una nuvola di materiale che conteneva gli ingredienti della "zuppa" primordiale del nostro sistema solare. Combinando i dati di Deep Impact con le osservazioni di Spitzer, gli astronomi hanno analizzato quella zuppa e hanno iniziato a identificare gli ingredienti che alla fine hanno prodotto i pianeti, comete e altri corpi nel nostro sistema solare.

Molti dei componenti identificati nella polvere della cometa erano noti ingredienti della cometa, come i silicati, o sabbia. Ma c'erano anche ingredienti a sorpresa, come argilla, carbonati (trovati nelle conchiglie), composti ferrosi, e gli idrocarburi aromatici che si trovano nei barbecue e negli scarichi delle automobili sulla Terra. Lo studio di questi ingredienti fornisce preziosi indizi sulla formazione del nostro sistema solare.

#11:Il più grande anello conosciuto intorno a Saturno

Lo straordinario sistema di anelli di Saturno è stato ampiamente fotografato, ma quei ritratti non hanno rivelato l'anello più grande del pianeta. La struttura a ciuffi è una raccolta diffusa di particelle che orbita attorno a Saturno molto più lontano dal pianeta rispetto a qualsiasi altro anello conosciuto. L'anello inizia a circa sei milioni di chilometri (3,7 milioni di miglia) dal pianeta. È circa 170 volte più largo del diametro di Saturno, e circa 20 volte più spesso del diametro del pianeta. Se potessimo vedere l'anello con i nostri occhi, sarebbe grande il doppio della Luna piena nel cielo.

Una delle lune più lontane di Saturno, Febe, cerchi all'interno dell'anello ed è probabilmente la fonte del suo materiale. Il numero relativamente piccolo di particelle nell'anello non riflette molta luce visibile, specialmente nell'orbita di Saturno dove la luce solare è debole, ecco perché è rimasto nascosto così a lungo. Spitzer è stato in grado di rilevare il bagliore della polvere fredda sul ring, che ha una temperatura di circa meno 316 gradi Fahrenheit o meno 193 gradi Celsius, che è 80 Kelvin.

#10:Buckyball nello spazio

I buckyball sono molecole di carbonio sferiche che hanno lo schema esagonale-pentagono visto sulla superficie di un pallone da calcio. Però, i buckyball prendono il nome dalla loro somiglianza con le cupole geodetiche progettate dall'architetto Buckminster Fuller. Queste molecole sferiche appartengono a una classe di molecole note come buckminsterfullereni, o fullereni, che hanno applicazioni in medicina, ingegneria e stoccaggio di energia.

Spitzer è stato il primo telescopio a identificare Buckyball nello spazio. Ha scoperto le sfere nel materiale intorno a una stella morente, o nebulosa planetaria, chiamata Tc 1. La stella al centro di Tc 1 un tempo era simile al nostro Sole, ma invecchiando, ha rimosso i suoi strati più esterni, lasciando solo una densa nana bianca. Gli astronomi credono che i buckyball siano stati creati in strati di carbonio che sono stati spazzati via dalla stella. Gli studi di follow-up che utilizzano i dati di Spitzer hanno aiutato gli scienziati a saperne di più sulla prevalenza di queste strutture di carbonio uniche in natura.

#9:Rotture del sistema solare

Spitzer ha trovato prove di diverse collisioni rocciose in sistemi solari distanti. Questi tipi di collisioni erano comuni nei primi giorni del nostro Sistema Solare, e ha avuto un ruolo nella formazione dei pianeti.

In una particolare serie di osservazioni, Spitzer ha identificato un'eruzione di polvere attorno a una giovane stella che potrebbe essere il risultato di uno scontro tra due grandi asteroidi. Gli scienziati stavano già osservando il sistema quando si è verificata l'eruzione, segnando la prima volta che gli scienziati hanno raccolto dati su un sistema sia prima che dopo una di queste eruzioni polverose.

#8:Primo "assaggio" di atmosfere da esopianeti

Nel 2007, Spitzer è diventato il primo telescopio a identificare direttamente le molecole nelle atmosfere degli esopianeti. Gli scienziati hanno utilizzato una tecnica chiamata spettroscopia per identificare le molecole chimiche in due diversi esopianeti gassosi. Chiamato HD 209458b e HD 189733b, questi cosiddetti "giove caldi" sono fatti di gas (piuttosto che di roccia), ma orbitano molto più vicino ai loro soli rispetto ai pianeti gassosi del nostro sistema solare. Lo studio diretto della composizione delle atmosfere degli esopianeti è stato un passo significativo verso la possibilità di rilevare un giorno segni di vita sugli esopianeti rocciosi. Il concetto dell'artista sopra mostra come potrebbe apparire uno di questi caldi Giove.

#7:Buchi neri lontani

I buchi neri supermassicci si nascondono nei nuclei della maggior parte delle galassie. Gli scienziati che utilizzano Spitzer hanno identificato due dei buchi neri supermassicci più distanti mai scoperti, fornendo uno sguardo sulla storia della formazione delle galassie nell'universo.

I buchi neri galattici sono solitamente circondati da strutture di polvere e gas che li alimentano e li sostengono. Questi buchi neri e i dischi che li circondano sono chiamati quasar. La luce dei due quasar rilevata da Spitzer ha viaggiato per 13 miliardi di anni per raggiungere la Terra, il che significa che si sono formati meno di 1 miliardo di anni dopo la nascita dell'universo.

#6:Un pianeta più distante

Nel 2010, Spitzer ha aiutato gli scienziati a rilevare uno dei pianeti più remoti mai scoperti, situato a circa 13, 000 anni luce di distanza dalla Terra. La maggior parte degli esopianeti precedentemente conosciuti si trova entro circa 1, 000 anni luce della Terra. La figura sopra mostra queste distanze relative.

Spitzer ha compiuto questo compito con l'aiuto di un telescopio terrestre e di una tecnica di caccia ai pianeti chiamata microlensing. Questo approccio si basa su un fenomeno chiamato lente gravitazionale, in cui la luce è piegata e ingrandita dalla gravità. Quando una stella passa davanti a una stella più lontana, visto dalla Terra, la gravità della stella in primo piano può piegare e ingrandire la luce della stella sullo sfondo. Se un pianeta orbita intorno alla stella in primo piano, la gravità del pianeta può contribuire all'ingrandimento e lasciare un'impronta distintiva sulla luce ingrandita.

La scoperta fornisce un ulteriore indizio per gli scienziati che vogliono sapere se la popolazione dei pianeti è simile nelle diverse regioni della galassia, o se differisce da quanto osservato nel nostro vicinato.

#5:Prima luce da un esopianeta

Spitzer è stato il primo telescopio ad osservare direttamente la luce di un pianeta al di fuori del nostro sistema solare. Prima di ciò, gli esopianeti erano stati osservati solo indirettamente. Questo risultato ha dato il via a una nuova era nella scienza degli esopianeti, e ha segnato un'importante pietra miliare nel viaggio verso il rilevamento di possibili segni di vita sugli esopianeti rocciosi.

Due studi pubblicati nel 2005 hanno riportato osservazioni dirette dei bagliori infrarossi caldi da due pianeti "hot Jupiter" precedentemente rilevati, designato HD 209458b e TrES-r1. I Giove caldi sono giganti gassosi simili a Giove o Saturno, ma sono posizionati molto vicino alle loro stelle madri. Dalle loro orbite calde, assorbono un'ampia luce stellare e brillano intensamente nelle lunghezze d'onda infrarosse.

#4:Individuazione di piccoli asteroidi

La visione a infrarossi di Spitzer gli consente di studiare alcuni degli oggetti più distanti mai scoperti. Ma questo osservatorio spaziale può essere utilizzato anche per studiare piccoli oggetti più vicini alla Terra. In particolare, Spitzer ha aiutato gli scienziati a identificare e studiare i Near-Earth Asteroids (NEA). La NASA monitora questi oggetti per assicurarsi che nessuno di loro sia in rotta di collisione con il nostro pianeta.

Spitzer è particolarmente utile per caratterizzare le reali dimensioni dei NEA, perché rileva la luce infrarossa irradiata direttamente dagli asteroidi. A confronto, gli asteroidi non irradiano luce visibile, ma semplicemente rifletterlo dal Sole; di conseguenza, la luce visibile può rivelare quanto sia riflettente l'asteroide, ma non necessariamente quanto è grande. Spitzer è stato utilizzato per studiare molti NEA larghi meno di 110 iarde (100 metri).

#3:Una mappa senza precedenti della Via Lattea

Nel 2013, gli scienziati hanno compilato più di 2 milioni di immagini Spitzer raccolte in 10 anni per creare una delle mappe più estese della Via Lattea mai realizzate. I dati della mappa provenivano principalmente dal progetto Galactic Legacy Mid-Plane Survey Extraordinaire 360 ​​(GLIMPSE360).

Osservare la Via Lattea è una sfida perché la polvere blocca la luce visibile, tale che intere regioni della galassia sono nascoste alla vista. Ma la luce infrarossa può spesso penetrare nelle regioni polverose meglio della luce visibile, e rivela sezioni nascoste della galassia.

Gli studi sulla Via Lattea utilizzando i dati di Spitzer hanno fornito agli scienziati mappe migliori della struttura a spirale della galassia e della sua "barra" centrale di stelle. Spitzer ha aiutato a scoprire nuovi siti remoti di formazione stellare, e ha rivelato una maggiore abbondanza di carbonio nella galassia del previsto. La mappa GLIMPSE360 continua a guidare gli astronomi nella loro esplorazione della nostra galassia natale.

#2:Galassie "Big baby"

Spitzer ha dato importanti contributi allo studio di alcune delle prime galassie mai studiate. La luce di queste galassie impiega miliardi di anni per raggiungere la Terra, e così gli scienziati li vedono com'erano miliardi di anni fa. Le galassie più lontane osservate da Spitzer hanno irradiato la loro luce circa 13,4 miliardi di anni fa, o meno di 400 milioni di anni dopo la nascita dell'universo.

Una delle scoperte più sorprendenti in quest'area di ricerca è stata l'individuazione di galassie "big baby", o quelli che erano molto più grandi e più maturi di quanto gli scienziati pensavano che potessero essere le galassie in formazione precoce. Gli scienziati credono in grande, le galassie moderne si sono formate attraverso la graduale fusione di galassie più piccole. Ma le galassie "big baby" hanno mostrato che enormi raccolte di stelle si sono formate molto presto nella storia dell'universo.

#1:Sette pianeti delle dimensioni della Terra attorno a una singola stella

Sette pianeti delle dimensioni della Terra orbitano attorno alla stella nota come TRAPPIST-1. Il più grande lotto di pianeti delle dimensioni della Terra mai scoperto in un singolo sistema, questo straordinario sistema planetario ha ispirato scienziati e non scienziati. Tre dei pianeti si trovano nella "zona abitabile" intorno alla stella, dove le temperature potrebbero essere adatte a sostenere l'acqua liquida sulla superficie di un pianeta. La scoperta rappresenta un passo importante nella ricerca della vita oltre il nostro Sistema Solare.

Gli scienziati hanno osservato il sistema TRAPPIST-1 per oltre 500 ore con Spitzer per determinare quanti pianeti orbitano attorno alla stella. La visione a infrarossi del telescopio era ideale per studiare la stella TRAPPIST-1, che è molto più freddo del nostro sole. Gli scienziati hanno osservato i deboli cali nella luce della stella mentre i sette pianeti passavano davanti. Le osservazioni di Spitzer hanno anche permesso agli scienziati di conoscere le dimensioni e la massa di questi pianeti, che può essere usato per restringere il campo di cui potrebbero essere composti i pianeti.