NASA Nancy Grace Roman kosmiskais teleskops var kļūt par vienu no nozīmīgākajiem jaunajiem instrumentiem Visuma lielāko noslēpumu izpētē. Observatoriju paredzēts palaist no Kenedija Kosmosa centra Floridā ne agrāk kā 30. augustā, un tās galvenā misija ilgs piecus gadus.
Teleskops nosaukts NASA pirmās galvenās astronomes Nensijas Greisas Romanas vārdā. Tā galvenā priekšrocība būs spēja vienlaikus iegūt ļoti detalizētu un ļoti plašu kosmosa ainu: Romāna teleskopa attēlu asums būs salīdzināms ar Habla teleskopu, taču tā redzeslauks būs aptuveni 100 reižu lielāks.
Tas ļaus nevis tikai ielūkoties atsevišķos, īpaši izraudzītos debess apgabalos, bet sistemātiski kartēt plašas Visuma daļas. Pētnieki cer, ka šie novērojumi palīdzēs izprast, kā laika gaitā veidojušās un mainījušās galaktikas, tumšās matērijas struktūras un pats kosmiskais tīkls.
Tumšās matērijas karte un tumšās enerģijas pārbaude
Tumšā matērija tieši nav saskatāma, jo tā neizstaro gaismu, tomēr tās gravitācijas ietekme ir novērojama uz parastās matērijas. Tiek lēsts, ka tā veido ap 85% no visas Visuma matērijas. Savukārt tumšā enerģija ir hipotētiska parādība, ar kuru skaidro Visuma izplešanās paātrināšanos.
Romāna teleskops pētīs šīs parādības, mērot niecīgas gaismas deformācijas, kas rodas, tālai gaismai ejot garām masīviem objektiem. Šo paņēmienu dēvē par vāju gravitācijas lēcošanu. Salīdzinot ļoti daudzu galaktiku attēlus, astronomi varēs izsekot tumšās matērijas sadalījumam ap galaktiku kopām un starp tām.
Īpaša uzmanība tiks pievērsta galaktikām, kas pastāvējušas aptuveni divus līdz sešus miljardus gadu pēc Lielā sprādziena. Agrīnajā Visumā matērija bija sadalīta gandrīz vienmērīgi, taču pavisam nelielas blīvuma atšķirības ar laiku pievilka arvien vairāk vielas. Tā radās tumšās matērijas halo, kuros gāze sablīvējās, veidojās zvaigznes un vēlāk galaktikas.
Jaunie dati var palīdzēt pārbaudīt vairākas pašreizējās kosmoloģijas pretrunas. Viena no tām ir neatbilstība Visuma pašreizējam izplešanās ātrumam un prognozēm, kas balstās uz agrīnā Visuma novērojumiem. Vēl viens jautājums ir par to, cik vienmērīgi vai nevienmērīgi Visumā sadalīta matērija. Turklāt DESI spektroskopiskais instruments Arizonā nesen sniedzis norādes, ka tumšās enerģijas ietekme laika gaitā varētu vājināties.
Romāna teleskops varētu novērot desmitiem tūkstošu supernovu sprādzienu. Daļu no šiem objektiem astronomi izmanto kā kosmiskus attāluma mērītājus, tādēļ plašais paraugs ļaus precīzāk noteikt Visuma izplešanās ātrumu. Savukārt galaktiku un tumšās matērijas kartes palīdzēs pārbaudīt, vai tumšās enerģijas stiprums patiešām mainās.
Plašs medījums eksoplanētu pasaulē
Otrs būtisks misijas uzdevums būs planētu meklēšana pie citām zvaigznēm. Paredzams, ka teleskops varētu atklāt līdz 200 000 jaunu eksoplanētu. Salīdzinājumam — līdz šim apstiprinātas aptuveni 6300 šādas pasaules.
Lielāko daļu planētu Romāna teleskops meklēs tranzīta metodē, fiksējot nelielu zvaigznes gaismas pavājināšanos brīdī, kad planēta šķērso tās disku. Taču ap tūkstoti objektu tas varētu atklāt ar mikrolēcošanu. Kad viena zvaigzne nostājas otras priekšā, priekšplāna zvaigznes gravitācija izliec un pastiprina tālākās zvaigznes gaismu. Ja šai zvaigznei ir planēta, tās gravitācija rada papildu, izmērāmu efektu.
Mikrolēcošana ļauj atrast planētas, kas riņķo tālāk no savas zvaigznes, turklāt nav jāgaida, līdz tās pabeidz pilnu orbītu. Teleskopa jutībai vajadzētu būt pietiekamai, lai pamanītu pat par Merkuru mazākas planētas, kā arī brīvi klejojošas planētas, kuras nav piesaistītas nevienai zvaigznei.
Šāds planētu daudzveidības uzskaitījums varētu sniegt trūkstošos elementus izpratnei par to, cik parastas ir Zemei līdzīgas pasaules un Saules sistēmai līdzīgas sistēmas. Īpaši svarīgi ir pētīt planētas sistēmu ārējos reģionos, jo lielu planētu veidošanās tālu no zvaigznes var ietekmēt mazāku planētu rašanos tuvāk apdzīvojamajai zonai.
Romāna teleskops darbosies līdzās Džeimsa Veba kosmiskajam teleskopam. Abi galvenokārt novēros infrasarkano starojumu un atradīsies Lagranža punktā L2 — apmēram miljona jūdžu jeb vairāk nekā 1,6 miljonu kilometru attālumā no Zemes. Taču Vebs ir piemērots īpaši dziļam skatienam nelielos debess laukumos, kamēr Romāna misijas spēks būs plašā panorāma. Tieši šī kombinācija var atklāt ne tikai gaidītās atbildes, bet arī līdz šim neiedomātus kosmiskus objektus un parādības.
Zinātne
Zinātne
Zinātne
Zinātne