Sondajele sale enorme pe câmp larg vor descoperi planete, galaxii și structuri cosmice
De ce contează: NASA a lansat telescopul spațial roman Nancy Grace duminică, adăugând un observator cu câmp larg în infraroșu flotei în creștere de telescoape spațiale concepute pentru a aborda unele dintre cele mai mari întrebări fără răspuns ale astronomiei. Roman va cartografi miliarde de stele și galaxii, va căuta aproximativ 100.000 de exoplanete și va colecta date care ar putea ajuta cercetătorii să înțeleagă mai bine rolurile materiei întunecate și ale energiei întunecate. Avantajul său cheie nu este doar rezoluția, ci cantitatea de cer pe care o poate acoperi într-o singură observație.
Telescopul poartă o oglindă primară de 2,4 metri, de aceeași dimensiune ca a lui Hubble. Dar instrumentul său cu câmp larg este conceput pentru un alt tip de lucru. Camera de 300 de megapixeli folosește 18 detectoare pentru a capta o imagine mult mai largă, oferindu-i lui Roman un câmp vizual de cel puțin 100 de ori mai mare decât cel al lui Hubble și permițându-i să cerceteze cerul de până la 1.000 de ori mai rapid.
Această scară va face din Roman la fel de mult o platformă de culegere de date ca și un observator pentru țintele selectate. O singură imagine romană cu rezoluție completă ar necesita mai mult de 500.000 de ecrane de televiziune de înaltă definiție pentru a fi afișată. Imaginile sale vor acoperi aproximativ 0,28 grade pătrate de cer o dată, mai mult decât zona aparentă a Lunii pline.
Instrumentul va observa lumina de la lungimi de undă vizibile în infraroșu apropiat, o gamă care îi permite să privească prin praf și să detecteze galaxii îndepărtate, deplasate spre roșu. Include opt filtre de imagistică, împreună cu un grism și o prismă cu rezoluție scăzută pentru spectroscopie fără fante. Aceste componente vor permite telescopului să colecteze date spectrale pe secțiuni largi ale cerului.
Programul științific primar al lui Roman se va concentra în parte pe expansiunea accelerată a universului. Energia întunecată este numele dat fenomenului necunoscut asociat acelei accelerații, dar natura sa fizică rămâne nerezolvată. Măsurătorile ratei de expansiune derivate prin diferite metode diferă de asemenea cu aproximativ 9%, o discrepanță care a ridicat semne de întrebare dacă modelul cosmologic standard este incomplet.
Telescopul va ajuta, de asemenea, cercetătorii să cartografieze distribuția materiei în univers. Deși materia întunecată nu a fost detectată direct, efectele ei gravitaționale pot fi măsurate prin mișcările galaxiilor și prin modul în care masa ei curbează lumina de la obiecte îndepărtate. Sondajele mari ale lui Roman sunt menite să ofere oamenilor de știință o vedere mai detaliată asupra acelei structuri.
Exoplanetele sunt o altă parte importantă a misiunii. Roman va folosi microlensing gravitațional, care apare atunci când gravitația unei stele din prim plan – și uneori a uneia dintre planetele sale – mărește temporar lumina de la o stea de fundal mai îndepărtată. Metoda poate identifica planetele care nu trec prin fața stelelor gazdă din perspectiva Pământului, inclusiv lumi mai reci și mai îndepărtate, care pot fi dificil de detectat pentru căutările bazate pe tranzit.
Până acum au fost găsite peste 6.000 de exoplanete, dar se așteaptă ca Roman să ofere un recensământ mai larg al sistemelor planetare din Calea Lactee. Descoperirile sale ar putea ajuta cercetătorii să înțeleagă cât de comune sunt planetele în jurul diferitelor tipuri de stele și la diferite distanțe orbitale.
Observatorul include și un instrument coronagraf, deși nu este principalul sistem de sondaj al misiunii. Coronagraful lui Roman este o demonstrație de tehnologie care folosește măști optice și oglinzi deformabile pentru a bloca lumina stelelor. Acesta va testa dacă telescopul poate imaginea direct planete și discuri de resturi de până la un miliard de ori mai slabe decât stelele lor.
„Când se lansează, va face lucruri care în prezent sunt imposibile”, a declarat Shawn Domagal-Goldman, șeful diviziei de astrofizică a NASA, la o conferință de presă în iulie. „În multe feluri, ținta astronomică pe care Roman o urmărește, este concepută pentru a o studia, este universul însuși”.
Roman este numit după Nancy Grace Roman, primul astronom șef al NASA, care a contribuit la stabilirea programului de astronomie spațială al agenției. Munca ei a contribuit la investiția timpurie a NASA în observatoare orbitale care ar putea evita distorsiunile și limitările de lungime de undă create de atmosfera Pământului.
Acest efort a dus la Hubble, la Compton Gamma Ray Observatory, la Chandra X-ray Observatory și la Spitzer Space Telescope. Misiunile ulterioare, inclusiv Kepler și James Webb, au extins căutarea de exoplanete și au împins observațiile mai adânc în universul timpuriu.
Roman va avea un rol diferit de Webb, care este conceput pentru observații extrem de sensibile ale țintelor selectate. Sondajele largi ale lui Roman le vor oferi astronomilor seturi mari de date și vor identifica ținte pentru un studiu mai detaliat de către Webb și alte observatoare.
Julie McEnery, care conduce echipa de știință a lui Roman, a spus că misiunea are „noi capabilități fundamentale care vor deschide un nou spațiu de descoperire”.
