|
Путешествие к центру Млечного Пути
|
|
|
|
В сердце нашей галактики находится густая звездная чаща со сверхмассивной черной дырой в самом центре. Космический телескоп НАСА "Нэнси Грейс Роман" обеспечит самый глубокий обзор этой зоны за всю историю наблюдений, открывая звезды, планеты и уникальные объекты, которые не поддаются четкому определению.
|
|
|
|
Основываясь на материалах астрономов со всего мира, Римский космический телескоп потратит три четверти своей пятилетней основной миссии на проведение трех революционных исследований беспрецедентного масштаба. Их объединенные результаты преобразят все области астрономии и ответят на давние вопросы о темной материи, темной энергии и планетах за пределами нашей Солнечной системы, называемых экзопланетами.
|
|
|
|
Эта последняя тема будет рассмотрена в рамках программы Galactic Bulge Time-Domain Survey, которая позволит заглянуть в центр нашей галактики и изучить звезды и экзопланеты, составляющие густонаселенную область вокруг центра Млечного Пути, известную как галактический балдж.
|
|
|
|
В ходе обзора будут наблюдаться шесть участков галактического балджа, один из которых находится в центре, а пять - поблизости, каждые 12 минут в течение 438 дней. Наблюдения будут разделены на шесть "сезонов", растянутых на пять лет.
|
|
|
|
Потратив так много времени на изучение относительно небольшого участка неба, миссия сможет отслеживать изменения в движении и освещенности сотен миллионов звезд и любых планет, которые вращаются вокруг них, в течение длительных периодов времени — это "временной аспект" исследования.
|
|
|
|
|
|
|
"Это исследование будет самым высокоточным, с самой высокой частотой и самым продолжительным непрерывным обзором нашей галактической выпуклости, где находится самая высокая плотность звезд в нашей галактике", - сказала Джесси Кристиансен из Калифорнийского технологического института/IPAC, которая была сопредседателем комитета, который определил временную область исследования галактической выпуклости.
|
|
Микролинзирование экзопланет
|
|
|
|
Роман будет использовать метод, называемый микролинзированием, для поиска экзопланет, метод, который на данный момент идентифицировал чуть более 200 экзопланет, по сравнению с более чем 4000, обнаруженными с помощью транзитного метода, из более чем 6000 подтвержденных в настоящее время.
|
|
|
|
С помощью этого исследования ученые ожидают увидеть более 1000 новых планет, вращающихся вокруг других звезд, используя только микролинзирование. Это увеличило бы количество экзопланет, выявленных с помощью этого метода, более чем в пять раз.
|
|
|
|
Явление микролинзирования - это когда свет от далекой звезды на заднем плане слегка искажается объектом на переднем плане, например звездой и ее планетой. Это искривление света называется гравитационным линзированием, когда гравитация звезды и планеты изгибает ткань пространства, сквозь которую проходит свет, и фокусирует его подобно увеличительному стеклу.
|
|
|
|
В то время как транзитный метод очень хорош для идентификации экзопланет, которые вращаются близко к своей звезде, метод микролинзирования позволяет обнаружить экзопланеты, которые вращаются дальше от своей звезды, и в планетных системах, расположенных дальше от Земли, чем когда-либо изученные ранее. Roman будет достаточно универсален, чтобы увидеть экзопланеты, расположенные от внутреннего края обитаемой зоны до больших расстояний от своих звезд, с широким диапазоном масс - от планет размером меньше Марса до газовых гигантов, таких как Юпитер и Сатурн. Он может даже обнаружить "планеты-изгои" без звезд-хозяев, которые либо сформировались сами по себе, либо были давным-давно выброшены из своих систем-хозяев.
|
|
|
|
"Впервые у нас будет полное представление о Земле и нашей Солнечной системе в более широком контексте изучения популяции экзопланет в галактике Млечный Путь", - сказал Кристиансен. "Мы все еще не знаем, насколько распространены планеты, похожие на Землю, и исследование Римской галактической выпуклости во временной области даст нам этот ответ".
|
|
|
|
Это исследование позволит провести перепись экзопланет, на основе которой ученые смогут делать статистические выводы, выявляя общие закономерности, обнаруживаемые на экзопланетах, и углубляя наше понимание формирования планет и их обитаемости.
|
|
|
|
Из-за огромного количества времени наблюдений и полученных впоследствии данных исследование галактической выпуклости во временной области продвинет вперед не только область микролинзирования экзопланет, но и другие области астрономии.
|
|
|
|
"Существует невероятно богатое научное разнообразие, которое может быть достигнуто с помощью высокоточных исследований с высокой частотой, подобных этому", - сказал Дэн Хубер из Гавайского университета, другой сопредседатель исследования.
|
|
|
|
Основная съемка была оптимизирована не только для микролинзирования, но и для наблюдения за изменениями яркости от небольших, быстрых вспышек до долгосрочных тенденций. Это свойство позволяет астрономам обнаруживать и характеризовать транзитные планеты, красные гиганты, черные дыры звездной массы и другие звездные остатки, а также затменные двойные системы и может привести к более глубокому пониманию физики звездообразования и эволюции.
|
|
|
|
"Звезды в балдже и центре нашей галактики уникальны и еще не до конца изучены", - сказал Хубер. "Данные этого исследования позволят нам определить, сколько лет этим звездам и как они вписываются в историю формирования нашей галактики Млечный Путь".
|
|
|
|
Стратегия наблюдений Roman во временной области Galactic Bulge Survey, а также в высокоширотной временной области и в высокоширотной широкозонной области позволит астрономам получить максимальную научную отдачу с помощью одного телескопа.
|
|
Множество данных для изучения
|
|
|
|
В течение всего периода наблюдения Роман будет наблюдать сотни миллионов звезд каждые 12 минут, предоставляя астрономам беспрецедентный объем данных для анализа.
|
|
|
|
Римский центр научной поддержки при Калифорнийском технологическом институте/IPAC в Пасадене, Калифорния, будет отвечать за обработку научных данных высокого уровня для исследования галактической выпуклости во временной области, включая микролинзирование экзопланет и общую работу с общественностью по изучению экзопланет в Риме.
|
|
|
|
Мониторинг этих звезд, осуществляемый Центром научной поддержки, был автоматизирован для обнаружения микролинзирования и переменных событий в данных. Это помогает ученым понять такие особенности, как частота изменения яркости звезды, наличие планет, скрывающихся вблизи линзированных звезд, или другие источники изменчивости. Количество звезд и частота наблюдений делают данные Roman идеальным набором данных для поиска таких источников.
|
|
|
|
Все наблюдения, сделанные Roman, будут опубликованы после короткого периода обработки. Запуск миссии запланирован не позднее мая 2027 года, а команда готовится к запуску осенью 2026 года.
|
|
|
|
Источник
|
