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[科普中国]-史匹哲邻近红外星系调查

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史匹哲邻近红外星系调查SINGS,Spitzer Infrared Nearby Galaxies Survey)是使用史匹哲太空望远镜在2003年至2006年间对75个星系进行的调查(研究)。

SINGS是望远镜的六个传世计划之一,全面搜集红外区域的光谱资料,意在连同其它波长的测量,提供洞察恒星形成和发展过程中,在星系内其它过程中的光谱资料。

简介史匹哲邻近红外星系调查SINGS,Spitzer Infrared Nearby Galaxies Survey)是使用史匹哲太空望远镜在2003年至2006年间对75个星系进行的调查(研究)。

SINGS是望远镜的六个传世计划之一,全面搜集红外区域的光谱资料,意在连同其它波长的测量,提供洞察恒星形成和发展过程中,在星系内其它过程中的光谱资料。1

斯皮策空间望远镜斯皮策空间望远镜(英语:Spitzer Space Telescope,缩写为SST),是美国国家航空航天局2003年发射的一颗红外天文卫星,是大型轨道天文台计划的最后一台空间望远镜。

斯皮策空间望远镜耗资8亿美元,原名为空间红外望远镜设备(SIRTF),2003年12月,经过公众评选,该卫星以空间望远镜概念的提出者、美国天文学家莱曼·斯皮策(Lyman Spitzer, Jr.)的名字命名。望远镜工作在波长为3-180微米的红外线波段,以取代先前的红外线天文卫星(IRAS)。斯皮策空间望远镜虽然不比它口径大很多,但得益于红外探测设备的快速发展,性能上有了显著的提高。2003年8月25日,斯皮策空间望远镜在美国佛罗里达州的卡纳维尔角由德尔塔Ⅱ型火箭发射升空,运行在一条位于地球公转轨道后方、环绕太阳的轨道上,并以每年0.1天文单位的速度逐渐远离地球,这使得望远镜一旦出现故障,将无法使用航天飞机对其进行维修。

斯皮策空间望远镜总长约4米,重量为950千克,主镜口径为85厘米,用铍制作。除此之外还有3台观测仪器,分别为:

红外阵列相机(IRAC),大小为256×256像素,工作在3.6、4.5、5.8和8微米4个波段。

红外摄谱仪(IRS),由4个模块组成,分别工作在5.3-14微米(低分辨率)、10-19.5微米((高分辨率)、14-40微米(低分辨率)和19-37微米(高分辨率)。

多波段成像光度计(MIPS),工作在远红外波段,由3个探测器阵列组成,大小分别为128×128像素(24微米)、32×32像素(70微米)和2×20像素(160微米)。

为避免望远镜本身发出的红外线干扰,主镜温度冷却到了5.5K。望远镜本身还装有一个保护罩,为的是避免太阳和地球发出的红外线干扰。

银盘上充满了大量的尘埃和气体,阻挡了可见光,因此在地球上无法直接用光学望远镜观测到银河系中心附近的区域。红外线的波长比可见光长,能够穿透密集的尘埃,因此红外观测能够帮助人们了解银河系的核心、恒星形成,以及太阳系外行星。1

红外线红外线Infrared,简称IR)是波长介乎微波与可见光之间的电磁波,其波长在760奈米(nm)至1毫米(mm)之间,是波长比红光长的非可见光,对应频率约是在430THz到300GHz的范围内。室温下物体所发出的热辐射多都在此波段。

红外线是在1800年由天文学家威廉·赫歇尔发现,他发现有一种频率低于红色光的辐射,虽然用肉眼看不见,但仍能使被照射物体表面的温度上升。太阳的能量中约有超过一半的能量是以红外线的方式进入地球,地球吸收及发射红外线辐射的平衡对其气候有关键性的影响。

当分子改变其旋转或振动的运动方式时,就会吸收或发射红外线。由红外线的能量可以找出分子的振动模态及其偶极矩的变化,因此在研究分子对称性及其能态时,红外线是理想的频率范围。红外线光谱学研究在红外线范围内的光子吸收及发射。

红外线可用在军事、工业、科学及医学的应用中。红外线夜视装置利用即时的近红外线影像,可以在不被查觉的情形下在夜间观察人或是动物。红外线天文学利用有感测器的望远镜穿透太空的星尘(例如分子云),检测像是行星等星体,以及检测早期宇宙留下的红移星体。红外线热显像相机可以检测隔绝系统的热损失,观查皮肤中血液流动的变化,以及电子设备的过热。红外线穿透云雾的能力比可见光强,像红外线导引常用在导弹的导航、热成像仪及夜视镜可以用在不同的应用上、红外天文学及远红外线天文学可在天文学中应用红外线的技术。2

本词条内容贡献者为:

杜强 - 高级工程师 - 中国科学院工程热物理研究所