美国宇航局的SOFIA将研究太阳系和超越的新领域

图1a:SOFIA / FORCAST mid - 银河系核的红外图像,显示围绕着中央超大质量黑洞的气体和尘埃云的环核环。图1b:哈勃太空望远镜/近红外摄像机和多物体光谱仪(NICMOS)近红外图像显示与图1a相同的比例和方向的相同视场。在这个波长上,银河系平面上的不透明尘埃隐藏了SOFIA图像中的特征。

em美国宇航局的SOFIA飞行天文台将研究围绕其他恒星和超大质量黑洞的行星,彗星和小行星。 / em

美国宇航局的平流层红外天文观测站SOFIA将很快研究海王星的巨型卫星Triton,并跟踪哈勃最近观测木星月亮卫星Europa上的水柱。根据最近完成的2017年观测活动计划,SOFIA研究时间的大约一半将运行从行星研究到彗星和小行星的观测,这些彗星和小行星在我们自己以外的星系中心围绕着其他恒星和超大质量黑洞。另一半将集中在恒星形成和星际介质,宇宙中的尘埃和气体区域,包括围绕我们银河系中心的巨大湍流区域

自2017年2月起至2018年1月为止,SOFIA的科学周期5共获得了535个观测小时,选定的课程涵盖从行星科学到河外调查的整个天文学领域。 Triton只有地球光年的三分之一,它将是NASA飞行天文台研究的最接近的物体之一,而最远的观测将研究大约120亿光年远的超大质量黑洞。

SOFIA是NASA和德国航空航天中心之间的联合计划,是一架波音747SP喷气客机,改装为携带一台直径100英寸的望远镜,使用八个仪器来研究无法从地面观测站检测到的红外波长的宇宙。第5周期为美国计划提供了455个研究小时,为德国计划提供了80个小时。

“使用upGREAT高分辨率远红外光谱仪选择了四个非常高评价的项目来研究银河中心区域,” Harold Yorke SOFIA大学空间研究协会科学任务主任说。

“其中三个计划旨在了解中央分子区域,一个包围银河系核心的巨大湍流区域, Yorke解释说,这个星系的密集分子云和恒星形成区域的很大一部分。 “第四个计划的重点是围绕银质星系核心的超大质量黑洞周围的材料,或者可能会进入这些材料。”

研究从南半球最佳观测的天体,计划从2017年6月下旬到8月下旬在新西兰基督城进行为期8周的部署,采用三种仪器:光谱仪,被称为升级的德国太赫兹频率天文接收器,或者upRERE,微弱物体红外相机用于SOFIA望远镜或FORCAST,一种中红外相机和光谱仪以及远红外成像谱仪,或者远红外成像光谱仪FIFI-LS。

离家很近的埃施朗交叉梯队Spectrograph或EXES(中红外光谱仪)将利用该仪器的高灵敏度和高光谱分辨率对以前未观察到的分子进行雄心勃勃的搜索Orion星形成区域,寻找乙炔,乙烯和乙烷等稀有分子物种。这些观测结果将提供有关星球和行星当前形成区域有机化合物和水的生产情况的信息。

SOFIA的高分辨率机载宽带相机plus被称为HAWC +,一种远红外偏振计相机,目前正在进行调试,预计将与地球上最强大的望远镜 - 阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列ALMA - 进行联合项目,以了解星系的磁场如何抵抗形成恒星的气体云团的塌陷,从而影响恒星形成过程。

一个具有挑战性的行星科学调查将使用SOFIA在2017年10月通过明亮的背景恒星时观察Triton。这需要一个小型部署在美国东海岸,Triton的阴影将被短暂地投射,从而可以看到月球的稀薄气氛。

“这个项目与2015年在新西兰附近观测到的恒星掩星时SOFIA对冥王星及其大气层的研究相当类似,实际上是由同一个研究小组提出的,”Yorke说。 “这种类型的研究表明了移动天文台的优点,它可以在任何需要地球观测瞬间天体现象的地方进行。”

SOFIA改变仪器和适应新技术的能力使得新型传感器的快速开发和部署成为可能。为此,美国宇航局计划在2017年为SOFIA的下一代仪器征求建议。

Source: Nicholas A. Veronico,SOFIA科学中心