Космическая обсерватория SPHEREx (Spectro-Photometer for the History of the Universe, Epoch of Reionization, and Ices Explorer) завершила первую в истории карту всего неба в инфракрасном диапазоне с использованием 102 различных длин волн, создавая беспрецедентное многоцветное панорамное представление вселенной. Это стало возможным всего через шесть месяцев после начала научных наблюдений, что открывает новые перспективы для исследований космоса, его истории и структуры.
Что именно было сделано
Запущенный в марте 2025 года телескоп SPHEREx завершил первый всенебесный обзор с использованием 102 инфракрасных цветов — диапазона длин волн, которые невидимы человеческому глазу, но содержат важные сведения о структуре и составе объектов во Вселенной.
Каждая из этих 102 «карт» представляет отдельную инфракрасную длину волны, которая по-разному отражает излучение от звёзд, галактик, облаков космической пыли и горячего газа. Комбинация всех этих карт позволяет получить многомерное спектральное представление неба, дающее более глубокое понимание космических объектов и явлений.
Ежедневно SPHEREx делает около 3 600 снимков неба, сканируя его полосами в северно-южном направлении, и, благодаря движению Земли вокруг Солнца, постепенно охватывает всё 360-градусное пространство. Через шесть месяцев наблюдений обсерватория просмотрела всё небесное пространство по всем направлениям.
Технология и особенности наблюдений
SPHEREx использует шесть детекторов, каждый из которых снабжён специально разработанным фильтром с градиентом из 17 цветов. Это означает, что каждый снимок включает 102 инфракрасных длины волны (6 × 17) — рекордное количество для всенебесного обзора.
Такой подход позволяет:
- изучать структуру и распределение галактик в трёх измерениях, определяя расстояния до них по спектральным характеристикам света;
- исследовать эволюцию галактик на протяжении почти всей истории Вселенной — от ранних эпох до настоящего времени;
- анализировать компоненты межзвёздной среды, включая космическую пыль, горячие газовые облака и области активного звездообразования;
- изучать распределение ключевых ингредиентов для жизни, таких как водный лёд, в нашей галактике.
SPHEREx позволяет проводить спектроскопическое разделение света — анализ спектра излучения от космических объектов: это помогает определить химический состав, температуру, расстояние и другие физические параметры.
Почему это важно
До этого существовали другие миссии, которые также создавали обзоры всего неба, например Wide-field Infrared Survey Explorer (WISE). Однако ни одна из них не проводила всенебесный обзор с таким количеством инфракрасных цветов. Хотя более мощные телескопы, такие как James Webb Space Telescope, могут делать спектроскопию с большим разрешением, поле зрения у них гораздо меньше, и они ориентированы на глубокие наблюдения отдельных областей, а не на полный обзор.
Комбинация широкого поля зрения и спектроскопии в 102 инфракрасных цветах делает SPHEREx уникальным инструментом для широкомасштабных исследований структуры Вселенной и её исторических этапов развития. Это позволяет заполнить важный пробел в астрономии: от карты распределения космических объектов до изучения условий, которые привели к формированию галактик, звёзд и планет.
Научные задачи и перспективы
Основные научные задачи миссии включают:
- Изучение ранней Вселенной и периода инфляции — короткого этапа невероятно быстрого расширения сразу после Большого взрыва;
- Построение трёхмерной структуры распределения галактик и измерение тонких вариаций в их скоплениях;
- Исследование истории эволюции галактик на протяжении почти 14 миллиардов лет космического времени;
- Анализ ключевых компонентов межзвёздной среды и потенциальных ингредиентов для формирования жизни.
В ходе своей первичной двухлетней миссии SPHEREx планирует выполнить всего четыре всенебесных обзора. Объединение данных из всех этих обзоров повысит чувствительность и точность измерений, что даст астрономам ещё более ценные данные для анализа.
Доступность данных
Все карты и данные SPHEREx доступны в открытом доступе для учёных и широкой общественности через NASA и научные архивы, что стимулирует международное сотрудничество и позволяет использовать результаты в самых разнообразных исследованиях — от академической космологии до педагогических проектов.
Итоги
Завершение первого всенебесного обзора SPHEREx в 102 инфракрасных цветах — это важный шаг в астрономии, который обеспечит учёных новым, многоаспектным взглядом на структуру и историю Вселенной. Новая карта позволит подробно исследовать как крупномасштабные космические структуры, так и процессы, происходящие в наших галактических окрестностях, а также станет основой для будущих открытий и уточнений ключевых космологических моделей.
Источники:
Статья создана по материалам https://www.jpl.nasa.gov/news/nasas-spherex-observatory-completes-first-cosmic-map-like-no-other/
