От IRAS до JWST — эволюция инфракрасных телескопов

Сегодня NASA отмечает двухлетнюю годовщину запуска космического телескопа имени Джеймса Уэбба — самой крупной и мощной космической обсерватории в истории. Отмечено, что четкость его изображений вызвала интерес в мире, и научные исследования его возможностей только начинают раскрываться.

Успех JWST опирается на опыт предшествующих космических телескопов, способных регистрировать инфракрасный свет, невидимый для человеческого глаза. Среди таких телескопов – вышедшие из эксплуатации Инфракрасный астрономический спутник (IRAS) и космический телескоп Spitzer, которые отметили свои юбилеи в прошлом году.

Источник: NASA.

Художественная концепция инфракрасного астрономического спутника (IRAS) на орбите.

IRAS, запущенный 40 лет назад, был первым инфракрасным телескопом, способным проникнуть через облака газа и пыли, блокирующие видимый свет, что позволило ему обнаруживать новые звезды глубоко внутри области Ро Змееносца.

IRAS подготовил почву для создания возглавляемой Европой Инфракрасной космической обсерватории (ISO) и Космической обсерватории Гершеля, спутника AKARI запущенного Японией, Wide-Field Infrared Survey Explorer NASA (WISE) и воздушной SOFIA (Стратосферная обсерватория инфракрасной астрономии) агентства, а также множества обсерваторий, поднимаемых на воздушных шарах.

Источник: NASA.

На этом изображении показано впечатление художника от космического телескопа Spitzer. На заднем плане показано инфракрасное изображение плоскости галактики Млечный Путь, сделанное Спитцером.

20 лет назад телескоп Spitzer использовал множество инфракрасных детекторов, чтобы более точно определить возраст звезд в регионе Ро Змееносца, а его изображения показали струи и диски материала вокруг молодых звезд. Примером значимого открытия IRAS стал диск вокруг звезды Фомальгаут, который свидетельствовал о наличии планеты, что в 1983 году было революционным. Спустя десятилетия Спитцер обнаружил структуру диска Фомальгаута, а изображения Webb дополнили его, выявив два ранее невиданных кольца из камня и газа.

Эти телескопы предоставили ценные данные для множества исследований, включая эволюцию галактик, жизненный цикл звезд, исследование экзопланет, и многое другое. Ученые подчеркивают важность инфракрасного излучения для понимания происхождения и развития Вселенной на всех уровнях, от самых крупных до самых малых астрофизических масштабов. Комбинация данных от IRAS, Спитцера и ожидаемых от Уэбба обеспечивает широкий арсенал для научных исследований и открывает путь для будущих инфракрасных миссий, таких как SPHEREx и Nancy Grace Roman Space Telescope.