Le télescope spatial Spitzer de la NASA a passé 15 ans dans l'espace. En l'honneur de cet anniversaire, 15 des plus grandes découvertes de Spitzer sont présentées dans une galerie.

Lancé en orbite solaire le 25 août, 2003, Spitzer traîne derrière la Terre et s'éloigne progressivement de notre planète. Spitzer était le dernier des quatre grands observatoires de la NASA à atteindre l'espace. Initialement prévu pour une mission principale d'au moins 2,5 ans, Le télescope spatial Spitzer de la NASA a duré bien au-delà de sa durée de vie prévue.

#15 :La première carte météo des exoplanètes

Spitzer détecte la lumière infrarouge, qui est souvent émis par des objets chauds tels que le rayonnement thermique. Alors que les concepteurs de la mission Spitzer n'ont jamais prévu d'utiliser l'observatoire pour étudier les planètes au-delà de notre système solaire, sa vision infrarouge s'est avérée être un outil précieux dans ce domaine.

En mai 2009, des scientifiques utilisant les données de Spitzer ont produit la toute première « carte météorologique » d'une exoplanète, une planète qui orbite autour d'une étoile autre que le Soleil. Cette carte météorologique d'exoplanètes a cartographié les variations de température à la surface d'une planète gazeuse géante, HD 189733b. En outre, l'étude a révélé que des vents rugissants fouettent probablement l'atmosphère de la planète. L'image ci-dessus montre une impression d'artiste de la planète.

#14 :Les berceaux cachés des étoiles nouveau-nées

La lumière infrarouge peut, dans la plupart des cas, pénètrent mieux les nuages ​​de gaz et de poussière que la lumière visible. Par conséquent, Spitzer a fourni des vues sans précédent sur les régions où naissent les étoiles. Cette image de Spitzer montre des étoiles nouveau-nées furtivement sous leur couverture de poussière natale dans le nuage sombre de Rho Ophiuchi.

Appelé "Rho Oph" par les astronomes, ce nuage est l'une des régions de formation d'étoiles les plus proches de notre propre système solaire. Situé près des constellations Scorpius et Ophiuchus dans le ciel, la nébuleuse est à environ 410 années-lumière de la Terre.

#13 :Une métropole galactique en pleine croissance

En 2011, les astronomes utilisant Spitzer ont détecté une collection très éloignée de galaxies appelée COSMOS-AzTEC3. La lumière de ce groupe de galaxies avait voyagé pendant plus de 12 milliards d'années pour atteindre la Terre.

Les astronomes pensent des objets comme celui-ci, appelé proto-cluster, a fini par devenir des amas de galaxies modernes, ou des groupes de galaxies liées entre elles par la gravité. COSMOS-AzTEC3 était le proto-amas le plus éloigné jamais détecté à l'époque. Il fournit aux chercheurs une meilleure idée de la façon dont les galaxies se sont formées et ont évolué tout au long de l'histoire de l'univers.

#12 :La recette de la « soupe de comète »

Lorsque le vaisseau spatial Deep Impact de la NASA a intentionnellement percuté la comète Tempel 1 le 4 juillet, 2005, il a expulsé un nuage de matière qui contenait les ingrédients de la « soupe » primordiale de notre système solaire. En combinant les données de Deep Impact avec les observations de Spitzer, les astronomes ont analysé cette soupe et ont commencé à identifier les ingrédients qui ont finalement produit des planètes, comètes et autres corps de notre système solaire.

Bon nombre des composants identifiés dans la poussière de comète étaient des ingrédients connus de la comète, comme les silicates, ou du sable. Mais il y avait aussi des ingrédients surprises, comme l'argile, carbonates (trouvés dans les coquillages), composés ferrugineux, et les hydrocarbures aromatiques que l'on trouve dans les fosses à barbecue et les gaz d'échappement des automobiles sur Terre. L'étude de ces ingrédients fournit de précieux indices sur la formation de notre système solaire.

#11 :Le plus grand anneau connu autour de Saturne

Le magnifique système d'anneaux de Saturne a été largement photographié, mais ces portraits n'ont pas révélé le plus grand anneau de la planète. La structure vaporeuse est une collection diffuse de particules qui orbite autour de Saturne beaucoup plus loin de la planète que n'importe lequel des autres anneaux connus. L'anneau commence à environ six millions de kilomètres (3,7 millions de miles) de la planète. Il est environ 170 fois plus large que le diamètre de Saturne, et environ 20 fois plus épais que le diamètre de la planète. Si nous pouvions voir la bague avec nos yeux, ce serait deux fois la taille de la pleine lune dans le ciel.

L'une des lunes les plus éloignées de Saturne, Phoebe, cercles dans l'anneau et est probablement la source de son matériau. Le nombre relativement faible de particules dans l'anneau ne réfléchit pas beaucoup de lumière visible, surtout sur l'orbite de Saturne où la lumière du soleil est faible, c'est pourquoi il est resté caché si longtemps. Spitzer a pu détecter la lueur de la poussière froide dans l'anneau, qui a une température d'environ moins 316 degrés Fahrenheit ou moins 193 degrés Celsius, qui est de 80 Kelvin.

#10:Buckyballs dans l'espace

Les Buckyballs sont des molécules de carbone sphériques qui ont le motif hexagone-pentagone visible à la surface d'un ballon de football. Cependant, Les buckyballs sont nommés pour leur ressemblance avec les dômes géodésiques conçus par l'architecte Buckminster Fuller. Ces molécules sphériques appartiennent à une classe de molécules appelées buckminsterfullerènes, ou fullerènes, qui ont des applications en médecine, l'ingénierie et le stockage de l'énergie.

Spitzer a été le premier télescope à identifier les Buckyballs dans l'espace. Il a découvert les sphères dans la matière autour d'une étoile mourante, ou nébuleuse planétaire, appelé Tc 1. L'étoile au centre de Tc 1 était autrefois semblable à notre Soleil, mais en vieillissant, il s'est détaché de ses couches externes, ne laissant qu'une étoile naine blanche dense. Les astronomes pensent que les buckyballs ont été créés dans des couches de carbone qui ont été soufflées de l'étoile. Des études de suivi utilisant les données de Spitzer ont aidé les scientifiques à en savoir plus sur la prévalence de ces structures carbonées uniques dans la nature.

# 9:Smashups du système solaire

Spitzer a trouvé des preuves de plusieurs collisions rocheuses dans des systèmes solaires lointains. Ces types de collisions étaient courants dans les premiers jours de notre propre système solaire, et a joué un rôle dans la formation des planètes.

Dans une série particulière d'observations, Spitzer a identifié une éruption de poussière autour d'une jeune étoile qui pourrait être le résultat d'un écrasement entre deux gros astéroïdes. Les scientifiques avaient déjà observé le système lorsque l'éruption s'est produite, c'est la première fois que des scientifiques collectent des données sur un système avant et après l'une de ces éruptions poussiéreuses.

#8 :Premier « avant-goût » des atmosphères d'exoplanètes

En 2007, Spitzer est devenu le premier télescope à identifier directement des molécules dans l'atmosphère des exoplanètes. Les scientifiques ont utilisé une technique appelée spectroscopie pour identifier des molécules chimiques dans deux exoplanètes gazeuses différentes. Appelé HD 209458b et HD 189733b, ces soi-disant « Jupiters chauds » sont constitués de gaz (plutôt que de roche), mais orbitent beaucoup plus près de leurs soleils que les planètes gazeuses de notre propre système solaire. L'étude directe de la composition des atmosphères des exoplanètes a été un pas important vers la possibilité de détecter un jour des signes de vie sur les exoplanètes rocheuses. Le concept de l'artiste ci-dessus montre à quoi pourrait ressembler l'un de ces Jupiters chauds.

#7 :Des trous noirs lointains

Des trous noirs supermassifs se cachent au cœur de la plupart des galaxies. Les scientifiques utilisant Spitzer ont identifié deux des trous noirs supermassifs les plus éloignés jamais découverts, donnant un aperçu de l'histoire de la formation des galaxies dans l'univers.

Les trous noirs galactiques sont généralement entourés de structures de poussière et de gaz qui les alimentent et les soutiennent. Ces trous noirs et les disques qui les entourent sont appelés quasars. La lumière des deux quasars détectés par Spitzer a voyagé pendant 13 milliards d'années pour atteindre la Terre, ce qui signifie qu'ils se sont formés moins d'un milliard d'années après la naissance de l'univers.

#6 :Une planète des plus lointaines

En 2010, Spitzer a aidé les scientifiques à détecter l'une des planètes les plus éloignées jamais découvertes, situé à environ 13, 000 années-lumière de la Terre. La plupart des exoplanètes connues se situent à environ 1, 000 années-lumière de la Terre. La figure ci-dessus montre ces distances relatives.

Spitzer a accompli cette tâche à l'aide d'un télescope au sol et d'une technique de chasse aux planètes appelée microlentille. Cette approche repose sur un phénomène appelé lentille gravitationnelle, dans laquelle la lumière est courbée et amplifiée par la gravité. Quand une étoile passe devant une étoile plus éloignée, vu de la Terre, la gravité de l'étoile de premier plan peut courber et amplifier la lumière de l'étoile d'arrière-plan. Si une planète orbite autour de l'étoile du premier plan, la gravité de la planète peut contribuer au grossissement et laisser une empreinte distinctive sur la lumière grossie.

La découverte fournit un indice supplémentaire pour les scientifiques qui veulent savoir si la population de planètes est similaire dans différentes régions de la galaxie, ou s'il diffère de ce qui a été observé dans notre voisinage local.

#5 :Première lumière d'une exoplanète

Spitzer a été le premier télescope à observer directement la lumière d'une planète en dehors de notre système solaire. Avant cela, les exoplanètes n'avaient été observées qu'indirectement. Cette réalisation a lancé une nouvelle ère dans la science des exoplanètes, et a marqué une étape majeure sur le chemin vers la détection de signes possibles de vie sur les exoplanètes rocheuses.

Deux études publiées en 2005 ont rapporté des observations directes des lueurs infrarouges chaudes de deux planètes "Jupiter chaudes" précédemment détectées, désigné HD 209458b et TrES-r1. Les Jupiters chauds sont des géantes gazeuses similaires à Jupiter ou Saturne, mais sont positionnés extrêmement près de leurs étoiles mères. De leurs orbites grillées, ils absorbent amplement la lumière des étoiles et brillent dans les longueurs d'onde infrarouges.

#4 :Repérer les petits astéroïdes

La vision infrarouge de Spitzer lui permet d'étudier certains des objets les plus éloignés jamais découverts. Mais cet observatoire spatial peut également être utilisé pour étudier de petits objets plus proches de la Terre. En particulier, Spitzer a aidé les scientifiques à identifier et à étudier les astéroïdes géocroiseurs (AEN). La NASA surveille ces objets pour s'assurer qu'aucun d'entre eux n'est sur une trajectoire de collision avec notre planète.

Spitzer est particulièrement utile pour caractériser les tailles réelles des NEA, car il détecte la lumière infrarouge émise directement par les astéroïdes. Par comparaison, les astéroïdes n'émettent pas de lumière visible, mais simplement le refléter du Soleil; par conséquent, la lumière visible peut révéler à quel point l'astéroïde est réfléchissant, mais pas nécessairement sa taille. Spitzer a été utilisé pour étudier de nombreux NEA de moins de 100 mètres de large.

#3 :Une carte inédite de la Voie lactée

En 2013, les scientifiques ont compilé plus de 2 millions d'images Spitzer recueillies sur 10 ans pour créer l'une des cartes les plus complètes de la Voie lactée jamais réalisées. Les données cartographiques proviennent principalement du projet Galactic Legacy Mid-Plane Survey Extraordinaire 360 ​​(GLIMPSE360).

Observer la Voie lactée est un défi car la poussière bloque la lumière visible, de telle sorte que des régions entières de la galaxie sont cachées à la vue. Mais la lumière infrarouge peut souvent mieux pénétrer les régions poussiéreuses que la lumière visible, et révéler des sections cachées de la galaxie.

Des études de la Voie lactée utilisant les données de Spitzer ont fourni aux scientifiques de meilleures cartes de la structure en spirale de la galaxie et de sa « barre » centrale d'étoiles. Spitzer a aidé à découvrir de nouveaux sites éloignés de formation d'étoiles, et a révélé une plus grande abondance de carbone dans la galaxie que prévu. La carte GLIMPSE360 continue de guider les astronomes dans leur exploration de notre galaxie natale.

#2 :Galaxies « gros bébés »

Spitzer a apporté des contributions majeures à l'étude de certaines des galaxies les plus anciennes jamais étudiées. La lumière de ces galaxies met des milliards d'années pour atteindre la Terre, et ainsi les scientifiques les voient tels qu'ils étaient il y a des milliards d'années. Les galaxies les plus lointaines observées par Spitzer ont émis leur lumière il y a environ 13,4 milliards d'années, ou moins de 400 millions d'années après la naissance de l'univers.

L'une des découvertes les plus surprenantes dans ce domaine de recherche a été la détection de "grands bébés" galaxies, ou celles qui étaient beaucoup plus grandes et plus matures que les scientifiques pensaient que les galaxies en formation précoce pourraient l'être. Les scientifiques croient grand, galaxies modernes formées par la fusion progressive de galaxies plus petites. Mais les galaxies « big baby » ont montré que des collections massives d'étoiles se sont réunies très tôt dans l'histoire de l'univers.

#1 :Sept planètes de la taille de la Terre autour d'une seule étoile

Sept planètes de la taille de la Terre orbitent autour de l'étoile connue sous le nom de TRAPPIST-1. Le plus grand lot de planètes de la taille de la Terre jamais découvert dans un seul système, cet incroyable système planétaire a inspiré les scientifiques et les non-scientifiques. Trois des planètes se trouvent dans la "zone habitable" autour de l'étoile, où les températures pourraient être bonnes pour supporter l'eau liquide à la surface d'une planète. La découverte représente une étape majeure dans la recherche de la vie au-delà de notre système solaire.

Les scientifiques ont observé le système TRAPPIST-1 pendant plus de 500 heures avec Spitzer pour déterminer le nombre de planètes en orbite autour de l'étoile. La vision infrarouge du télescope était idéale pour étudier l'étoile TRAPPIST-1, qui est beaucoup plus frais que notre Soleil. Les scientifiques ont observé les faibles baisses de la lumière de l'étoile alors que les sept planètes passaient devant. Les observations de Spitzer ont également permis aux scientifiques de connaître la taille et la masse de ces planètes, qui peut être utilisé pour affiner la composition des planètes.