Совсем скоро обсерватория NASA поможет исследователям космоса расширить знания о нашей галактике. Телескоп Nancy Grace Roman Space найдет и покажет планеты, находящиеся за пределами Солнечной системы, а еще позволит узнать секреты темной энергии и темной материи.
В 2025 году ученые NASA планируют миссию, которая внесет существенный вклад в изучение космоса и обеспечит обширный набор данных для проверки наличия экзопланет — то есть планет, расположенных за пределами Солнечной системы. Телескоп Nancy Grace Roman Space, названный в честь Нэнси Роман, одной из первых женщин, руководивших NASA, сможет обнаружить около тысячи новых планет на более далеких орбитах, найти угасшие звезды и предоставить астрономам и астрофизикам информацию об эволюции Вселенной. Все это благодаря возможности обсерватории создавать огромные космические панорамы, а также за счет использования двух разных техник исследования звезд Млечного Пути.
Способы поиска новых миров
Гравитационное микролинзирование
Первый способ поиска новых планет — гравитационное микролинзирование. Оно заключается в отслеживании количества света, который с течением времени исходит от далеких звезд. Микролинзирование заимствует все преимущества эффекта гравитационного отклонения света больших объектов, предсказанное Эйнштейном в теории относительности. Благодаря вычислению этого света Nancy Grace Roman Space определит, где потенциально могут находиться новые миры и экзопланеты.
Техническое оснащение обсерватории предоставит уникальную исследовательскую платформу для поиска даже крошечных световых изменений. По мере того, как звезды перемещаются по своим орбитам вокруг галактики, расстояние между ними смещается, меняя и их видимую яркость. Это происходит, когда звезда на переднем плане — гравитационная линза — случайно становится на один уровень со звездой фона — источником.
«Микролинзирование — редкий и мгновенный процесс, поэтому наблюдать нужно сразу за множеством звезд одновременно, чтобы точно выявить изменения яркости. <...> Этот процесс схож с процессом поиска транзитных планет, поэтому данные, которое предоставит телескоп, будут хорошим вкладом и в изучение транзитных путей», — рассказал астрофизик Бенджамин Монтет, научный преподаватель Университета Нового и Южного Уэльса в Сиднее.
В своем исследовании 2017 года, Монтет с коллегами доказали, что телескоп Nancy Grace Roman Space может поймать более 100 тыс. планет, проходящих перед своими звездами или через них. Пока что гравитационное микролинзирование — единственный способ, позволяющий отслеживать всплески света на больших расстояниях от Земли.
Транзитный способ
Второй вариант поиска новых планет — транзитный. Если свет какой-то звезды периодически тускнеет, это может означать, что существует планета, которая, пересекая поверхность этой звезды, завершает свой оборот по орбите. Nancy Grace Roman Space увидит эти Затменные звезды. Транзитный метод поиска экзопланет уже показал выдающиеся результаты в миссиях NASA, которые открыли около 2,800 подтвержденных на сегодняшний день планет.
Как будут выглядеть новые планеты
Обсерватория NASA сможет использовать и транзитный способ, и метод микролинзирования. Это важно, потому что первый помогает в том случае, если планета вращается вокруг звезды на очень близком расстоянии, в то время как второй лучше использовать, если между планетой и звездой большая дистанция.
Ученые ожидают, что около трех четверти планет, которые может обнаружить Nancy Grace Roman Space, будут газовыми гигантами, вроде Юпитера и Сатурна, или ледяными гигантами, вроде Урана и Нептуна. Большинство остальных, вероятнее всего, окажутся в четыре-восемь раз больше Земли. Эти миры особенно интересны, поскольку в нашей Солнечной системе у них нет аналогов. Возможно, некоторые планеты даже будут содержать жидкую воду на своих поверхностях.
В любом случае миссия предоставит астрономам и астрофизикам беспрецедентные свидетельства о составе и расположении планетных систем по всей нашей Галактике, в том числе тех, которые находятся на расстоянии тысячи световых лет от нас. Это позволит астрономам узнать больше о демографии планет в разных регионах Галактики. Телескоп станет одним из самых продуктивных «охотников» за планетами.
Читайте также:
10 фото вселенной, от которых дух захватывает
Попытки встретиться с инопланетянами — очень плохая идея
Три метра над уровнем Марса — вертолет NASA Ingenuity совершил первый в истории управляемый полет
