Das Spitzer-Weltraumteleskop der NASA hat dieses Bild des kalifornischen Nebels am 25. Januar 2020 aufgenommen, fünf Tage bevor das Raumschiff außer Dienst gestellt wurde. Die roten und blauen Bänder auf beiden Seiten des Bildes repräsentieren zwei verschiedene Lichtwellenlängen; Der graue Bereich zeigt beide Wellenlängen. Bildnachweis: NASA / JPL-Caltech

Fünf Tage bevor das Spitzer-Weltraumteleskop der NASA am 30. Januar 2020 seine Mission beendete, verwendeten die Wissenschaftler die Infrarotkamera des Raumfahrzeugs, um mehrere Bilder einer Region aufzunehmen, die als kalifornischer Nebel bekannt ist – ein geeignetes Ziel, wenn man bedenkt, dass sowohl das Management als auch die wissenschaftlichen Operationen der Mission ihren Sitz hatten Südkalifornien im Jet Propulsion Laboratory der NASA und in Caltech. Dieses Mosaik besteht aus diesen Bildern. Es ist das endgültige Mosaikbild von Spitzer und eines von Hunderten, die das Raumschiff während seines gesamten Lebens aufgenommen hat.

Der Nebel befindet sich etwa 1.000 Lichtjahre von der Erde entfernt und ähnelt dem Goldenen Staat mehr als ein wenig, wenn er von Teleskopen mit sichtbarem Licht betrachtet wird: Er ist lang und schmal und biegt sich in der Nähe des Bodens nach rechts. Das sichtbare Licht kommt von Gas im Nebel, das von einem nahe gelegenen, extrem massiven Stern namens Xi Persei oder Menkib erhitzt wird. Spitzers Infrarotansicht zeigt ein anderes Merkmal: Warmer Staub mit einer rußähnlichen Konsistenz, der dem Gas beigemischt wird. Der Staub absorbiert sichtbares und ultraviolettes Licht von nahegelegenen Sternen und gibt die absorbierte Energie als Infrarotlicht wieder ab.

Das Mosaik zeigt Spitzers Beobachtungen so, wie Astronomen sie sehen würden: Von 2009 bis 2020 betrieb Spitzer zwei Detektoren, die gleichzeitig benachbarte Bereiche des Himmels abbildeten. Die Detektoren erfassten verschiedene Wellenlängen von Infrarotlicht (bezogen auf ihre physikalische Wellenlänge): 3,6 Mikrometer (in Cyan dargestellt) und 4,5 Mikrometer (in Rot dargestellt). Unterschiedliche Lichtwellenlängen können unterschiedliche Objekte oder Merkmale erkennen lassen. Spitzer scannte den Himmel und machte mehrere Bilder in einem Gittermuster, so dass beide Detektoren den Bereich in der Mitte des Gitters abbilden würden. Durch Kombinieren dieser Bilder zu einem Mosaik konnte gesehen werden, wie ein bestimmter Bereich in mehreren Wellenlängen aussah, beispielsweise im grau gefärbten Teil des obigen Bildes.

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In der letzten Einsatzwoche wählte das Mission Science Team aus einer Liste potenzieller Ziele aus, die in Spitzers Sichtfeld fallen würden. Der kalifornische Nebel, der zuvor noch nicht von Spitzer untersucht worden war, zeichnete sich durch die Wahrscheinlichkeit aus, dass er herausragende Infrarotmerkmale enthält und das Potenzial für eine hohe wissenschaftliche Rendite aufweist.

„Irgendwann in der Zukunft werden einige Wissenschaftler in der Lage sein, diese Daten für eine wirklich interessante Analyse zu verwenden“, sagte Sean Carey, Manager des Spitzer Science Center bei Caltech in Pasadena, der bei der Auswahl des zu beobachtenden Nebels half. „Das gesamte Spitzer-Datenarchiv steht der wissenschaftlichen Gemeinschaft zur Verfügung. Dies ist ein weiterer Teil des Himmels, den wir für alle zum Studieren bereitstellen.“

Die Abbildung zeigt den von Spitzer aufgenommenen Abschnitt des Nebels im Kontext eines größeren Bildes des Nebels mit sichtbarem Licht. Bildnachweis: NASA

Schlussbemerkungen

Das Spitzer-Team machte bis zum 29. Januar, dem Tag vor dem Ende der Mission, zusätzliche wissenschaftliche Beobachtungen, obwohl keine visuell so beeindruckend war wie der kalifornische Nebel. Zu diesen Beobachtungen gehörte die Messung des Lichts von Staub, der über unser eigenes Sonnensystem verteilt ist und als Tierkreisstaub bezeichnet wird. Diese dünne Staubwolke entsteht durch Verdunstung von Kometen und Kollisionen zwischen Asteroiden. Kometen und Asteroiden sind wie Fossilien, die die chemische Zusammensetzung des Materials beibehalten, aus dem die Planeten bestehen, sodass der Staub einen Rückblick auf die Zeit bietet.

Erdnahe Observatorien haben normalerweise Probleme, das gesamte Leuchten des Tierkreisstaubs zu beobachten, da sich Staubklumpen um unseren Planeten sammeln. Aber Spitzers Umlaufbahn trug sie schließlich 254 Millionen Kilometer von der Erde entfernt, was mehr als der 600-fachen Entfernung zwischen Erde und Mond entspricht. Aus dieser Entfernung hatte Spitzer einen einzigartigen Blickwinkel von den Staubklumpen entfernt.

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Das Missionsteam schloss auch zum ersten Mal seit 16 Jahren den Verschluss an Spitzers Kamera. Diese Übung ermöglichte es Wissenschaftlern, subtile Effekte, die Spitzers Instrumente auf die Messung von Licht aus entfernten Quellen haben könnten, zu beobachten und dann zu subtrahieren, wodurch sie genauere Messungen ihrer kosmischen Ziele durchführen konnten.

Um mehr über Spitzer und einige seiner größten Entdeckungen zu erfahren, besuchen Sie Exoplanet Excursions der NASA, eine kostenlose VR-Anwendung für HTC Vive und Oculus Rift. Diese VR-Erfahrung bietet eine neue Aktivität, mit der Benutzer eine Simulation von Spitzer interaktiv steuern können. Die Anwendung ist auf der Spitzer-Website verfügbar. Zwei nicht interaktive VR-Aktivitäten können auf der Spitzer YouTube-Seite als beeindruckende YouTube 360-Videos angezeigt werden.