Кожні шість місяців космічний корабель NASA Near-Earth Object Wide Field Infrared Survey Explorer або NEOWISE здійснює одну подорож навколо Сонця, роблячи знімки в усіх напрямках. З’єднані разом, ці зображення утворюють карту «всего неба», яка показує розташування та яскравість сотень мільйонів об’єктів. Використовуючи 18 карт усього неба, створених космічним кораблем (19-ту та 20-у планується опублікувати в березні 2023 року), вчені створили те, що по суті є покадровим фільмом неба, що показує зміни, які охоплюють десятиліття.
Кожна карта є величезним ресурсом для астрономів, але якщо розглядати її послідовно як покадрову зйомку, вони служать ще сильнішим ресурсом для спроби краще зрозуміти Всесвіт. Порівняння карт може виявити віддалені об’єкти, які з часом змінили положення або яскравість, що називається астрономією часової області.
«Якщо ви вийдете на вулицю й подивитеся на нічне небо, може здатися, що нічого не змінюється, але це не так, — сказала Емі Майнзер, головна дослідниця NEOWISE з Університету Арізони в Тусоні. – Зірки спалахують і вибухають. Астероїди проносяться повз. Чорні діри розривають зірки. Всесвіт — це справді дуже активне місце».
NEOWISE
Спочатку NEOWISE був проектом обробки даних для отримання даних про виявлення астероїдів і характеристик від WISE – обсерваторії, яка була запущена в 2009 році і має завдання сканувати все небо, щоб знаходити та вивчати об’єкти за межами нашої Сонячної системи. Космічний корабель використовував детектори з кріогенним охолодженням, що робило їх чутливими до інфрачервоного світла.
Невидиме для людського ока інфрачервоне світло випромінює безліч космічних об’єктів, включаючи прохолодні найближчі зірки та деякі з найяскравіших галактик у Всесвіті . Місія WISE завершилася в 2011 році після того, як бортовий теплоносій, необхідний для деяких інфрачервоних спостережень, закінчився, але космічний корабель і деякі з його інфрачервоних детекторів все ще працювали. Тож у 2013 році NASA перепрофілювало його для відстеження астероїдів та інших навколоземних об’єктів, або NEO. І місія, і космічний корабель отримали нову назву: NEOWISE.
Авторство: NASA/JPL-Caltech
Стаємо мудрішими
Незважаючи на зміни, інфрачервоний телескоп продовжував сканувати небо кожні шість місяців, і астрономи продовжували використовувати дані для вивчення об’єктів за межами нашої Сонячної системи.
Наприклад, у 2020 році вчені випустили другу ітерацію проекту під назвою CatWISE: каталог об’єктів із 12 карт усього неба NEOWISE. Дослідники використовують каталог для вивчення коричневих карликів, популяції об’єктів, які зустрічаються по всій галактиці та ховаються в темряві поблизу нашого Сонця. Хоча вони формуються як зірки, коричневі карлики не накопичують достатньо маси, щоб розпочати термоядерний синтез, процес, який змушує зірки сяяти.
Коричневі карлики
Через близькість до Землі коричневі карлики, розташовані поблизу, рухаються по небу швидше, ніж більш далекі зірки, які рухаються з такою ж швидкістю. Тож один із способів ідентифікувати коричневих карликів серед мільярдів об’єктів у каталозі – шукати об’єкти, які рухаються. Додатковий до CatWISE проект під назвою Backyard Worlds: Planet 9 запрошує вчених-громадян просіяти дані NEOWISE щодо рухомих об’єктів, які комп’ютер міг пропустити.
Завдяки двом оригінальним картам неба WISE вчені знайшли близько 200 коричневих карликів у межах лише 65 світлових років від нашого Сонця. Додаткові карти виявили ще 60 і подвоїли кількість відомих Y-карликів, найхолодніших коричневих карликів. У порівнянні з більш теплими коричневими карликами, Y-карлики можуть розповісти дивну історію з точки зору того, як і коли вони утворилися. Ці відкриття допомагають висвітлити звіринець об’єктів у нашому сонячному сусідстві. А більш повний підрахунок коричневих карликів поблизу Сонця показує вченим, наскільки ефективним є зореутворення в нашій галактиці та як рано воно почалося.
Моніторинг протозірок
Спостереження за змінами неба протягом більше десяти років також сприяло вивченню того, як утворюються зірки. NEOWISE може вдивлятися в запорошені ковдри , що сповивають протозірки, або кульки гарячого газу, які вже на шляху до того, щоб стати зірками. З роками протозірки мерехтять і спалахують, накопичуючи більше маси з пилових хмар, які їх оточують. Вчені проводять довготривалий моніторинг майже 1000 протозірок за допомогою NEOWISE, щоб отримати уявлення про ранні стадії формування зірок.
Чорні діри
Дані NEOWISE також покращили розуміння чорних дір. Оригінальне дослідження WISE виявило мільйони надмасивних чорних дір у центрах далеких галактик. У недавньому дослідженні вчені використовували дані NEOWISE і техніку під назвою ехо-картування , щоб виміряти розмір дисків гарячого сяючого газу, що оточує віддалені чорні діри, які занадто малі та занадто віддалені, щоб їх розпізнати будь-яким телескопом.
«Ми ніколи не очікували, що космічний корабель працюватиме так довго, і я не думаю, що ми могли б передбачити науку, яку ми зможемо зробити з такою кількістю даних», — зазначив Пітер Айзенхардт, астроном з Лабораторії реактивного руху NASA та вчений проекту WISE.
