"Herschel" kosminė observatorija yra Europos kosmoso agentūros prietaisas. Tai didžiausias kada nors į orbitą iškeltas infraraudonųjų spindulių teleskopas. Heršelio observatorija pavadinta sero ViljamoHeršelio, infraraudonųjų spindulių spektro, dvigubų žvaigždžių ir Urano planetos atradėjo, garbei.

Prietaisas jautrus tolimųjų infraraudonųjų spindulių ir submilimetrinių trumpųjų bangų diapazonams. Jis turi vieną 3,5 m skersmens veidrodį.

Observatorija buvo iškelta į orbitą 2009 m. gegužės mėn. Ji yra antrajame Žemės-Saulės sistemos Lagranžo taške (L2). Šiuose taškuose, esančiuose už 1 500 000 km (930 000 mylių) nuo Žemės, gravitacija susibalansuoja, todėl objektas išlieka vietoje.

"Herschel" observatorija gali užfiksuoti ("pamatyti") šalčiausius ir dulkėčiausius kosmoso objektus. Pavyzdžiui, dulkėtas galaktikas, kuriose tik pradeda formuotis naujos žvaigždės. Jungtinės Valstijos per NASA bendradarbiauja su ESA pastatyta ir valdoma observatorija. Tai ketvirtoji "kertinė" ESA mokslo programos misija, kartu su "Rosetta", "Planck" ir "Gaia" misija.

Šia priemone siekiama keturių pagrindinių tikslų:

Pagrindiniai instrumentai

Herschel ne tik turėjo didelį 3,5 m skersmens veidrodį — pagrindinis teleskopo veidrodis pagamintas iš silicio karbido (SiC), kad būtų lengvas ir stabilus temperatūriniams svyravimams. Observatorijoje veikė trys pagrindiniai moksliniai instrumentai:

  • PACS (Photodetector Array Camera and Spectrometer) – vaizdavimo kamerai ir spektrometrijai tolimojoje IR dalyje.
  • SPIRE (Spectral and Photometric Imaging Receiver) – submilimetrinių bangų vaizdams ir fotometrijai.
  • HIFI (Heterodyne Instrument for the Far Infrared) – itin aukštos skiriamosios gebos spektrometras, skirtas molekulinių linijų tyrimams.

Paleidimas ir orbita

Herschel iškeltas 2009 m. gegužės 14 d. kartu su Planck observatorija naudojant Ariane 5 raketą iš Kourou (French Guiana). Teleskopas buvo išdėstytas pusiausvyros zonoje aplink L2 tašką, kur sąlyginai stabilioje aplinkoje galima ilgai stebėti be Žemės šešėlio ir su mažesniais šiluminiais trikdžiais.

Pagrindiniai moksliniai tikslai

  • Tirti, kaip formuojasi ir vystosi žvaigždės bei jų sistemas — nuo protostarbelių ir protoplanetinių diskų iki jaunų žvaigždžių.
  • Suprasti taržvaigždinės medžiagos (dulkės ir dujos) fiziką ir cheminę sudėtį, ypač šaltose aplinkose, kuriose spinduliavimas vyksta infraraudonųjų ir submilimetrinių bangų diapazone.
  • Ištirti galaktikų evoliuciją ir žvaigždžių formavimosi istoriją Visatoje, įskaitant dulkėtas, aktyvias, ankstyvąsias galaktikas, kurios IR diapazone spindi ryškiau nei matomoje šviesoje.
  • Tirti kosminę cheminę evoliuciją – identifikuoti vandenį, anglies junginius ir sudėtingesnes molekules įvairiose aplinkose, nuo Saulės sistemos objektų iki už milijardų šviesmečių esančių galaktikų.

Svarbiausi pasiekimai ir reikšmė

Per savo veiklą Herschel pateikė daug reikšmingų rezultatų:

  • Detaliai ištyrinėta šaltojo dulkių ir dujų pasiskirstymo struktūra šalia naujai formuojančiųsi žvaigždžių ir galaktikų.
  • Užfiksuota daugybė molekulinių linijų – pavyzdžiui, vandens ir anglies monoksido – leidusių geriau suprasti cheminius procesus protostarbėse, protoplanetiniuose diskuose ir kometose.
  • Išskirtiniai tolimų, dulkėtų galaktikų vaizdai ir fotometrija padėjo atkurti Visatos žvaigždžių formavimosi istoriją.
  • Herschel duomenys suteikė naujų žinių apie galaktikų evoliuciją, pagalbinę informaciją kitiems teleskopams ir leido planuoti tolimesnius infraraudonųjų ir submilimetrinių tyrimus.

Misijos pabaiga ir palikimas

Herschel misija buvo priklausoma nuo kriogeninio aušinimo (superšalto skysčio heliumas), reikalingo kai kuriems instrumentams veikti. Šis aušinimo šaltinis baigėsi 2013 m. balandžio 29 d., todėl mokslinės operacijos buvo nutrauktos. Nors veikla pasibaigė, Herschel palikimas – didžiulis duomenų archyvas ir daugybė mokslo publikacijų – toliau naudojamas astronomijos tyrimuose. ESA Herschel Science Archive teikia prieigą prie visų surinktų duomenų ir produktų, todėl misijos rezultatai tyrėjams bus prieinami dar ilgus metus.

Herschel išplėtė mūsų supratimą apie šaltąją Visatą, ypač apie procesus, kurie nematomi matoma šviesa, ir suteikė pagrindą būsimiems infraraudonųjų ir submilimetrinių tyrimų projektams.