Εξερευνήστε το κρυφό υπερύθρων σύμπαν

Οι περισσότεροι άνθρωποι μαθαίνουν την αστρονομία εξετάζοντας πράγματα που εκπέμπουν φως μπορούν να δουν. Αυτό περιλαμβάνει τα αστέρια, τους πλανήτες, τα νεφελώματα και τους γαλαξίες. Το φως που βλέπουμε λέγεται "ορατό" φως (αφού είναι ορατό στα μάτια μας). Οι αστρονόμοι συνήθως αναφέρονται σε αυτό ως "οπτικά" μήκη κύματος φωτός.

Υπάρχουν φυσικά και άλλα μήκη κύματος φωτός εκτός από το ορατό φως. Για να έχετε μια πλήρη εικόνα ενός αντικειμένου ή συμβάντος στο σύμπαν, οι αστρονόμοι θέλουν να ανιχνεύσουν όσο το δυνατόν περισσότερα διαφορετικά είδη φωτός. Σήμερα υπάρχουν κλαδιά αστρονομίας γνωστά καλύτερα για το φως που μελετούν: ακτίνες γ, ακτίνες Χ, ραδιόφωνο, φούρνο μικροκυμάτων, υπεριώδες και υπέρυθρο.

Το υπέρυθρο φως είναι ακτινοβολία που εκπέμπεται από πράγματα που είναι ζεστά. Μερικές φορές ονομάζεται "θερμική ενέργεια". Τα πάντα στο σύμπαν εκπέμπουν τουλάχιστον μέρος του φωτός του στο υπέρυθρο - από ψυχρούς κομήτες και παγωμένα φεγγάρια μέχρι σύννεφα αερίου και σκόνης στους γαλαξίες. Το μεγαλύτερο μέρος του υπέρυθρου φωτός από αντικείμενα στο διάστημα απορροφάται από την ατμόσφαιρα της Γης, έτσι οι αστρονόμοι χρησιμοποιούνται για την τοποθέτηση ανιχνευτών υπερύθρων στο διάστημα. Δύο από τα πιο γνωστά πρόσφατα παρατηρητήρια υπέρυθρων είναι τα

Η υπέρυθρη αστρονομία βοηθά τους παρατηρητές να κοιτάξουν σε περιοχές του χώρου που θα ήταν αόρατες σε εμάς σε ορατά (ή άλλα) μήκη κύματος. Για παράδειγμα, σύννεφα αερίων και σκόνης όπου γεννιούνται αστέρια είναι πολύ αδιαφανή (πολύ παχύ και δύσκολο να το δούμε). Αυτά θα είναι μέρη όπως το Νεφέλωμα του Ωρίωνα όπου είναι τα αστέρια γεννημένος ακόμα κι αν το διαβάσουμε αυτό. Υπάρχουν επίσης σε μέρη όπως το Νεφέλωμα της Οπλής Κεφαλής. Τα αστέρια μέσα (ή κοντά) αυτά τα σύννεφα θερμαίνουν το περιβάλλον τους και οι υπέρυθροι ανιχνευτές μπορούν να "δουν" τα αστέρια. Με άλλα λόγια, η υπέρυθρη ακτινοβολία που εκπέμπουν ταξιδεύει μέσα από τα σύννεφα και οι ανιχνευτές μας μπορούν έτσι να "βλέπουν" σε μέρη του τοκετού.

Ποια άλλα αντικείμενα εμφανίζονται στην υπέρυθρη προβολή; Εξωπλανήτες (κόσμοι γύρω από άλλα αστέρια), καφέ νάνοι (αντικείμενα πολύ ζεστά για να είναι πλανήτες αλλά πολύ δροσερά για να είναι αστέρια), δίσκοι σκόνης γύρω από μακρινά αστέρια και πλανήτες, θερμαινόμενοι δίσκοι γύρω από μαύρες τρύπες και πολλά άλλα αντικείμενα είναι ορατά σε υπέρυθρα μήκη κύματος φως. Μελετώντας τα υπέρυθρα "σήματα" τους, οι αστρονόμοι μπορούν να συναγάγουν πολλές πληροφορίες σχετικά με τα αντικείμενα που τις εκπέμπουν, συμπεριλαμβανομένων των θερμοκρασιών, των ταχυτήτων και των χημικών συνθέσεων τους.

Ως παράδειγμα της δύναμης της υπέρυθρης αστρονομίας, σκεφτείτε το νεφέλωμα της Eta Carina. Εμφανίζεται εδώ σε υπέρυθρη προβολή από το Spitzer Space Telescope. Ονομάζεται το αστέρι στην καρδιά του νεφελώματος Eta Carinae- ένα μαζικά supergiant αστέρι που τελικά θα ανατινάξει ως σουπερνόβα. Είναι εξαιρετικά ζεστό, και περίπου 100 φορές η μάζα του Ήλιου. Πλένει τη γύρω περιοχή του χώρου με τεράστιες ποσότητες ακτινοβολίας, η οποία θέτει κοντινά σύννεφα αερίου και σκόνης να λάμπει στην υπέρυθρη ακτινοβολία. Η ισχυρότερη ακτινοβολία, η υπεριώδης ακτινοβολία (UV), χωρίζει στην πραγματικότητα τα σύννεφα του αερίου και της σκόνης σε μια διαδικασία που ονομάζεται "φωτοδιάταξη". Το αποτέλεσμα είναι ένα γλυπτό σπήλαιο στο σύννεφο και η απώλεια υλικού για να δημιουργηθούν νέα αστέρια. Σε αυτήν την εικόνα, το σπήλαιο είναι λαμπερό στο υπέρυθρο, πράγμα που μας επιτρέπει να δούμε τις λεπτομέρειες των σύννεφων που έχουν απομείνει.

Αυτά είναι μόνο μερικά από τα αντικείμενα και τα γεγονότα στο σύμπαν που μπορούν να εξερευνηθούν με όργανα ευαίσθητα στην υπέρυθρη ακτινοβολία, δίνοντάς μας νέες γνώσεις σχετικά με τη συνεχιζόμενη εξέλιξη του Κόσμου μας.