De Californië-nevel is de allerlaatste foto van de Spitzer Space Telescope

Vijf dagen voor het einde van de Spitzer Space Telescope missie op 30 januari 2020 gebruikten wetenschappers de infrarood camera om verschillende opnames te maken van een gebied dat bekend is als de Californië-nevel. Een passend object gezien het feit dat zowel het management van de missie als de wetenschappelijke staf zich in het zuiden van Californië bevinden in het Jet Propulsion Laboratory en Caltech. Het mozaïek is samengesteld uit die opnames. Het is de allerlaatste mozaïekopname die met de Spitzer is gemaakt en een van vele honderden die op deze manier tijdens de missie met de telescoop zijn gemaakt.

De nevel bevindt zich op een afstand van ongeveer 1000 lichtjaar van de Aarde. De nevel doet zijn naam meer eer aan als je hem door een gewone telescoop bekend. Het zichtbare licht is afkomstig van een nabije extreem zware ster die ξ Perseï – Menkib heet. Op infrarode golflengtes toont Spitzer ons warm stof dat vermoedelijk veel lijkt op roet dat is gemengd met gas. Het stof absorbeert zichtbaar licht en ultraviolet licht van nabije sterren en zendt de geabsorbeerde energie wee ruit als infrarood licht.

Het mozaïek toont de waarnemingen van de Spitzer op min of meer dezelfde manier als astronomen die zouden zien: tussen 2009 en 2020 maakte de Spitzer gebruik van twee detectoren die simultaan naast elkaar gelegen gebieden aan de sterrenhemel vastlegden. De detectoren maakten gebruik van verschillende golflengtes in het infrarode gebied: 3,6 µm (zichtbaar als cyaan) en 4,5 µm (zichtbaar als rood). Verschillende golflengtes van het licht kunnen verschillende kenmerken of objecten tonen. Spitzer scande de hemel af en maakte verschillende opnames in een rasterpatroon. Op die manier konden beide detectoren hetzelfde gebied in het centrum van het raster bekijken en kon men dit gebied op verschillende golflengtes bestuderen. Door de opnames in een mozaïek te combineren was het mogelijk het gebied te bekijken zoals het er in verschillende golflengtes uitzag, zoals het grijze gebied in het midden van de afbeelding.

In de laatste week dat de telescoop in bedrijf was kon het wetenschapsteam van de missie kiezen uit een lijst van potentiële doelen die binnen bereik van de Spitzer lagen. De Californië-nevel was nooit eerder door de Spitzer bekeken en stond bovenaan de lijst omdat er vermoedelijk wel opvallende infrarode kenmerken zichtbaar zijn.

Wellicht kunnen sommige wetenschappers in de toekomst de gegevens gebruiken voor echt interessant onderzoek. Het gehele Spitzer archief is beschikbaar voor de wetenschappelijke gemeenschap en dit stukje van de sterrenhemel is er nog op het laatste moment aan toegevoegd. Aldus Sean Carey, manager van het Spitzer Science Centre aan de universiteit van Californië in Pasadena.

De laatste waarnemingen

Het Spitzer-team deed tot 29 januari 2020, de dag voor het einde van de missie, aanvullende wetenschappelijke observaties, maar geen enkele was visueel zo verbluffend als de Californische Nevel. Die observaties omvatten het meten van het licht van stof dat door ons eigen zonnestelsel wordt verspreid, het zogenaamde zodiakale stof. Deze ijle stofwolk ontstaat door de verdamping van kometen en botsingen tussen asteroïden. Kometen en asteroïden zijn als fossielen die de chemische samenstelling van het materiaal dat de planeten heeft gevormd, behouden, zodat het stof een blik terug in de tijd biedt.

Waarnemingen die dicht bij de Aarde worden gedaan hebben vaak  last van het zodiakale gloed van stof. Dit komt omdat klodders stof de neiging hebben zich rond de Aarde te verzamelen. Maar de baan van Spitzer brengt de telescoop tot op een afstand van 254 miljoen kilometer van de Aarde. Dat is meer dan 600 * de afstand tussen de Aarde en de Maan. Op die afstand heeft de Spitzer geen last meer dan dat storende stof en kon de telescoop zijn unieke waarnemingen doen.

Het team sloot ook voor het eerst in de 16 jaar dat de Spitzer heeft gefunctioneerd de sluiter van de camera. Deze oefening zorgde er voor dat de wetenschappers kleine effecten van de instrumenten van de Spitzer op de metingen van licht van verre bronnen monden bekijken en corrigeren zodat de waarnemingen nog nauwkeuriger werden.

Eerste publicatie: 19 april 2020
Bron: NASA – Jet Propulsion Laboratory