|
Создают самую красочную космическую карту
|
|
|
|
Миссия НАСА SPHEREx не станет первым космическим телескопом, который будет наблюдать сотни миллионов звезд и галактик, когда он будет запущен не позднее апреля 2025 года, но он будет первым, кто будет наблюдать их в 102 цветах. Хотя эти цвета не видны человеческому глазу, потому что они находятся в инфракрасном диапазоне, ученые будут использовать их для изучения самых разных тем - от физики, которая управляла Вселенной менее чем через секунду после ее рождения, до происхождения воды на планетах, подобных Земле.
|
|
|
|
"Мы - первая миссия, которая видит все небо в таком разнообразии цветов", - сказал главный исследователь SPHEREx Джейми Бок, который работает в Лаборатории реактивного движения НАСА и Калифорнийском технологическом институте в Южной Калифорнии. "Всякий раз, когда астрономы смотрят на небо по-новому, мы можем ожидать открытий".
|
|
|
|
Сокращенно от Spectro-Photometer для истории Вселенной, Epoch of Reionization и Ices Explorer, SPHEREx будет собирать инфракрасный свет, длина волны которого немного превышает то, что может обнаружить человеческий глаз. Телескоп будет использовать метод, называемый спектроскопией, для сбора света от сотен миллионов звезд и галактик и разделения его на отдельные цвета, подобно тому, как призма преобразует солнечный свет в радугу. Такая цветовая гамма может выявить различные свойства объекта, включая его состав и расстояние от Земли.
|
|
|
|
|
|
|
Вот три ключевых научных исследования, которые SPHEREx проведет со своей красочной картой всего неба.
|
|
|
|
Космическое происхождение
|
|
|
|
То, что человеческий глаз воспринимает как цвета, - это различные длины волн света. Единственное различие между цветами - это расстояние между вершинами световой волны. Если звезда или галактика движется, ее световые волны растягиваются или сжимаются, изменяя цвета, которые они излучают. (То же самое происходит и со звуковыми волнами, вот почему кажется, что звук сирены скорой помощи повышается при приближении к объекту и понижается после его прохождения.) Астрономы могут измерить степень растяжения или сжатия света и использовать это для определения расстояния до объекта.
|
|
|
|
Компания SPHEREx применит этот принцип для отображения местоположения сотен миллионов галактик в 3D. Таким образом, ученые смогут изучить физику инфляции - события, которое привело к расширению Вселенной в триллион раз менее чем за секунду после большого взрыва. Это быстрое расширение усилило небольшие различия в распределении вещества. Поскольку эти различия остаются заметными в распределении галактик и сегодня, измерение того, как распределены галактики, может дать ученым больше информации о том, как происходила инфляция.
|
|
Происхождение галактик
|
|
|
|
SPHEREx также измерит совокупное свечение, создаваемое всеми ближними и дальними галактиками, — другими словами, общее количество света, испускаемого галактиками за всю космическую историю. Ученые попытались оценить этот общий световой поток, наблюдая за отдельными галактиками и экстраполируя его на триллионы галактик во Вселенной. Но эти подсчеты могут не учитывать некоторые слабые или скрытые источники света, такие как галактики, которые слишком малы или слишком далеки, чтобы их можно было легко обнаружить с помощью телескопов.
|
|
|
|
С помощью спектроскопии SPHEREx также может показать астрономам, как менялся общий световой поток с течением времени. Например, это может показать, что самые ранние поколения галактик во Вселенной излучали больше света, чем считалось ранее, либо потому, что они были многочисленнее, либо потому, что они были больше и ярче, чем предполагают текущие оценки.
|
|
|
|
Поскольку свету требуется время, чтобы распространиться в пространстве, мы видим удаленные объекты такими, какими они были в прошлом. И по мере распространения света расширение Вселенной приводит к его растяжении, изменению длины волны и цвета. Таким образом, ученые могут использовать данные SPHEREx для определения того, как далеко распространяется свет и в какой момент истории Вселенной он был выпущен.
|
|
Происхождение воды
|
|
|
|
SPHEREx измерит содержание замерзшей воды, углекислого газа и других необходимых для жизни компонентов в более чем 9 миллионах уникальных областей галактики Млечный Путь. Эта информация поможет ученым лучше понять, насколько доступны эти ключевые молекулы для формирования планет.
|
|
|
|
Исследования показывают, что большая часть воды в нашей галактике находится в форме льда, а не газа, примерзшего к поверхности мелких пылинок. В плотных облаках, где образуются звезды, эти ледяные пылинки могут стать частью вновь формирующихся планет, что может привести к образованию океанов, подобных земным.
|
|
|
|
Красочный вид, открывшийся с борта миссии, позволит ученым идентифицировать эти материалы, поскольку химические элементы и молекулы оставляют уникальный след в цветах, которые они поглощают и излучают.
|
|
Общая картина
|
|
|
|
Многие космические телескопы, включая "Хаббл" и "Джеймс Уэбб" НАСА, могут проводить углубленную спектроскопию отдельных объектов или небольших участков космического пространства с высоким разрешением. Другие космические телескопы, такие как вышедший на пенсию Wide-field Infrared Survey Explorer (WISE), были разработаны для получения изображений всего неба. SPHEREx сочетает в себе эти возможности для применения спектроскопии ко всему небу.
|
|
|
|
Объединив наблюдения с телескопов, нацеленных на определенные участки неба, с общей картиной SPHEREx, ученые получат более полное и красочное представление о Вселенной.
|
|
|
|
Источник
|
