Ποια ουράνια αντικείμενα είναι οι πρωταρχικοί υποψήφιοι που πρέπει να μελετηθούν στο φως του υπέρυθρου;
1. Νεαρά αστέρια και πρωτόστατα:
* σκόνη και αέριο: Το φως της υπέρυθρης ακτινοβολίας μπορεί να διεισδύσει στα σύννεφα σκόνης, επιτρέποντάς μας να δούμε μέσα από το σκοτεινό υλικό που συχνά περιβάλλει τα νεαρά αστέρια. Αυτό μας επιτρέπει να μελετήσουμε το σχηματισμό αστεριών και πλανητικών συστημάτων.
* Φασματικά χαρακτηριστικά: Τα μήκη κύματος κοντά στην υπέρυθρη ακτινοβολία αποκαλύπτουν τις φασματικές υπογραφές μορίων όπως το νερό, το μονοξείδιο του άνθρακα και το μεθάνιο, οι οποίες είναι ζωτικής σημασίας για την κατανόηση της χημικής σύνθεσης των πρωτόοστων και των γύρω δίσκων τους.
2. Exoplanets:
* Άμεση απεικόνιση: Το φως της υπέρυθρης ακτινοβολίας μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την άμεση απεικόνιση των εξωπλανήτων, ειδικά των μεγάλων γίγαντες αερίου, οι οποίοι είναι πολύ πιο δροσεροί και εκπέμπουν κυρίως σε υπέρυθρη κύματα.
* Ατμοσφαιρική μελέτη: Με την ανάλυση του φωτός από ένα Exoplanet που διέρχεται μπροστά από το αστέρι του ξενιστή (Transit), μπορούμε να μελετήσουμε τη σύνθεση της ατμόσφαιρας του Exoplanet. Οι υδρατμοί, το μεθάνιο και το διοξείδιο του άνθρακα είναι όλα ανιχνεύσιμα σε φως εγγύς υπέρυθρης ακτινοβολίας.
3. Καφέ νάνοι:
* Χαμηλή θερμοκρασία: Οι καφέ νάνοι είναι "αποτυχημένα αστέρια" που είναι πολύ μικρά για να διατηρήσουν την πυρηνική σύντηξη. Εκθέτουν κυρίως στην εγγύς υπέρυθρη ακτινοβολία, καθιστώντας τους ιδανικούς στόχους για μελέτη σε αυτό το εύρος μήκους κύματος.
* σχηματισμός και εξέλιξη: Οι παρατηρήσεις κοντά στην υπέρυθρη ακτινοβολία παρέχουν πληροφορίες για το σχηματισμό και την εξέλιξη των καφέ νάνων, συμπεριλαμβανομένης της εσωτερικής δομής, της θερμοκρασίας και των ατμοσφαιρικών ιδιοτήτων τους.
4. Γαλαξίες:
* σκόνη και αέριο: Το φως της υπέρυθρης ακτινοβολίας διεισδύει σε σκόνη σε γαλαξίες, επιτρέποντάς μας να μελετήσουμε τη διανομή των αστεριών και των περιοχών που σχηματίζουν αστέρια που μπορεί να καλύπτονται σε ορατό φως.
* redshift: Καθώς οι γαλαξίες απομακρύνονται από εμάς, το φως τους μετατοπίζεται σε μεγαλύτερα μήκη κύματος (redshift). Οι παρατηρήσεις κοντά στην υπέρυθρη ακτινοβολία μπορούν να μελετήσουν μακρινούς γαλαξίες που εμφανίζονται πιο κόκκινες στο φάσμα ορατού φωτός.
5. Ενεργοί γαλαξιακοί πυρήνες (AGN):
* σκόνη και αέριο: Το γύρω αέριο και η σκόνη σε AGN συχνά εμποδίζουν το ορατό φως, αλλά το φως κοντά στην υπέρυθρη ακτινοβολία μπορεί να διεισδύσει σε αυτές τις δομές, επιτρέποντάς μας να μελετήσουμε την υπερμεγέθη μαύρη τρύπα στο κέντρο του γαλαξία.
* δίσκοι προσαύξησης: Οι παρατηρήσεις κοντά στην υπέρυθρη ακτινοβολία μπορούν να αποκαλύψουν τις ιδιότητες του δίσκου προσαύξησης γύρω από τη μαύρη τρύπα, συμπεριλαμβανομένης της θερμοκρασίας, της σύνθεσης και της δυναμικής του.
6. Αντικείμενα ηλιακού συστήματος:
* Σύνθεση επιφάνειας: Η φασματοσκοπία κοντά στην υπέρυθρη ακτινοβολία μπορεί να εντοπίσει ορυκτά και παγωτά στις επιφάνειες των πλανητών, των φεγγαριών, των αστεροειδών και των κομητών.
* Θερμική εκπομπή: Οι παρατηρήσεις κοντά στην υπέρυθρη ακτινοβολία μπορούν να ανιχνεύσουν τη θερμική εκπομπή από αυτά τα σώματα, γεγονός που μας βοηθά να κατανοήσουμε την εσωτερική τους δομή και τις επιφανειακές θερμοκρασίες.
7. Κοσμολογία:
* Early Universe: Το φως της υπέρυθρης ακτινοβολίας μπορεί να ανιχνεύσει το πολύ πρώιμο σύμπαν, επιτρέποντάς μας να μελετήσουμε τα πρώτα αστέρια και γαλαξίες που σχηματίστηκαν.
* Dark Matter: Οι παρατηρήσεις κοντά στην υπέρυθρη ακτινοβολία μπορούν να μας βοηθήσουν να κατανοήσουμε τη διανομή και τη φύση της σκοτεινής ύλης, η οποία είναι αόρατη στο ορατό φως.
Αυτά είναι μερικά μόνο παραδείγματα και το πεδίο της αστρονομίας κοντά στην υπέρυθρη ακτινοβολία εξελίσσεται συνεχώς. Αναπτύσσονται νέα τηλεσκόπια και όργανα, τα οποία θα μας επιτρέψουν να εξερευνήσουμε το σύμπαν σε πρωτοφανείς λεπτομέρειες.
