CHIPS : teleskops aukstajam un tukšajam visumam
Publicēts: 15.07.2003
Aukstais, tukšais kosmoss patiesībā nemaz nav tik auksts un tukšs kā daudzi cilvēki domā. Tas, kas visbiežāk tiek dēvēts par vakuumu, starpzvaigžņu izplatījums, lielākoties ir piepildīts ar gāzi, kuras temperatūra var pat sasniegt vairākus miljonus grādu lielu karstumu. Materiālu veido gāze un putekļi, kas caurstrāvo universu. Astronomi uzskata, ka karstums visticamāk ceļas no zvaigžņu sprādzieniem, tā sauktajām supernovām. Bet tā kā šie notikumi norisinās ļoti ātri, tos ir grūti novērot.
Tādēļ astronomiem, kuri pēta tā saukto starpzvaigžņu vidi, ir jāpēta tā ar vēsu prātu. Tagad viņiem ir jauns instruments, lai to darītu.
NASA šim nolūkam ir izveidojusi CHIPS, jeb Kosmosa karstās starpzvaigžņu plazmas spektrometu. Satelīts pētīs maz zināmos viļņu garumus, kuri slēpjas karstajā, mirdzošajā gāzē, kas piepilda starpzvaigžņu telpu.
„CHIPS ir paredzēts, lai konstatētu ultravioletā starojuma klātbūtni patiešām izkliedētā spektrā,” stāstīja Marks Hurvits no Kalifornijas universitātes Berklejā.
Attēls kopumā
Atšķirībā no Habla un citiem teleskopiem, kas paredzēti, lai ielūkotos dziļi kosmosā un pēc iespējas tālākā pagātnē, līdz ar to šaurākā apgabalā, CHIPS lūkosies uz attēlu kopumā. Tā redzeslauks ir 6x25 grādi. CHIPS veiks tikai spektroskopiju, ar tā palīdzību netiks veidoti Habla cienīgi vizuālie attēli.
CHIPS spektrogrāfs reģistrēs gaismu, kas nāk no starpzvaigžņu vides, sadalīs to pa viļņu garumiem un izanalizēs. Individuālās līnijas palīdzēs izprast rezultātā pētāmās vides īpašības, tādas kā sastāvu, blīvumu un spiedienu.
„Pamatā CHIPS redzēs lielu debesu apgabalu, un savāks spektru no visas kopā izstarotās gaismas,” skaidroja Hurvits. „Un mēs ļoti ceram saskatīt karstās plazmas emisijas spektru, kura, kā mēs domājam, aizpilda tuvāko visumu dažu simtu gaismas gadu attālumā.”
Šī karstā plazma piepilda telpu, ko astronomi sauc par Vietējo burbuli, kura diametrs ir aptuveni 600 gaismas gadi.
Karstā aukstais veids
Vietējā burbuļa gāze sastāv pārsvarā no ūdeņraža un hēlija. Temperatūra ir aptuveni miljons grādu pēc Kelvina, kas ir vismaz 200 reizes karstāk nekā Saules virsma. Kā paskaidroja Hurvits, šis veidojums savā ceļā neko nenodedzina tādēļ, ka tas ir ļoti izkliedēts. Vienā krūzē kafijas varētu atrasties viens atoms.
„Radiācijas daudzums un siltums ko jūs saņemat pateicoties šai radiācijai, ir atkarīgs no blīvuma,” skaidro Eds Dženkins, vecākais astronoms Princetonas universitātē.
Vietējais burbulis savā centrā ir mazliet blīvāks – 1000 reizes. Kafijas krūze tur varētu saturēt 500 atomus.
Zinātnieki tic, ka Vietējo burbuli miljoniem gadu atpakaļ izpostīja vairākas supernovas vai spēcīgas masīvu zvaigžņu eksplozijas. Bet viņi nav pārliecināti.
„Mēs meklējam karstu gāzi, kas palikusi pāri no dažiem vēsturiskiem momentiem,” stāstīja Hurvits. „Būtu ļoti interesanti uzzināt, piemēram, vai mēs esam burbuļa centrā, vai starojums ir vienā pusē spožāks kā otrā? Iespējams, ka tas mums palīdzēs izprast, kas to radīja.”
Citi uzdevumi
CHIPS dati palīdzēs astronomiem saprast arī citus kosmosa fenomenus.
Vispirms, zinot kā atdziest plazma un gāzes, zinātniekiem būs vieglāk modelēt kā supernovas gadījumā tiek izstarota enerģija.
Zvaigznes un mākoņi, tādi kā Vietējais burbulis, ir galaktiku pamat sastāvdaļas. Tādejādi CHIPS iegūtie dati palīdzēs saprast galaktikas mēroga procesus.
„Kad jūs lūkojieties uz galaktiku, pilnu ar zvaigznēm, to, kas tur notiek, var saukt par veselu ekosistēmu,” skaidroja Hurvits. „No starpzvaigžņu gāzes mākoņiem veidojas jaunas zvaigznes. Un dažas no tām būs ļoti milzīgas. Tās iespējams kļūs par supernovām, kas atkal veidos karstus gāzes burbuļus un spēcīgus sprādziena viļņus. To atliekas iespējams kādreiz atkal kļūs par izejas materiālu jaunām zvaigznēm. Tādejādi tiek veikts pilns dzīves cikls.”
Galaktikas un gāzes mākoņi savukārt izplatās universā.
„Karstā gāze aizpilda tik lielu daudzumu kosmosa, ka ļoti daudz lietas ir atkarīgas no tā cik daudz tā atrodas konkrētā vietā,” stāstīja Braiens Penprāss, Pomonas koledžas asociētais astronomijas profesors. „Tas iespaido visa kosmosa uzbūvi.”
Hurvitsa Kosmosa zinātnes laboratorija sadarbībā ar privāto uzņēmumu SpaceDev uzbūvēja CHIPS. Kamēr daudzi citi pavadoņi izmaksā simtiem miljonus dolāru un vairāk, šīs ekspedīcijas īstenošana izmaksāja tikai 15 miljonus ASV dolāru.
Plānots, ka pavadonis pilnvērtīgi darbosies veselu gadu.
SPACE.com
Komentāri
