Kosmiczny Teleskop Nancy Grace Romana należący do NASA już przekracza oczekiwania, nawet przed jego wystrzeleniem, które zaplanowano na następne 12–18 miesięcy. Naukowcy potwierdzają, że teleskop będzie w stanie mierzyć fale sejsmiczne ponad 300 000 czerwonych olbrzymów, co zrewolucjonizuje nasze zrozumienie egzoplanet i struktury Drogi Mlecznej.
Unikalne cechy teleskopu
Teleskop Rzymski to obserwatorium wyposażone w zwierciadło o średnicy 2,4 metra (8 stóp) porównywalne z Teleskopem Hubble’a, ale o 100 razy większym polu widzenia. Jej podstawowa misja obejmuje badanie ciemnej materii, ciemnej energii oraz prowadzenie przeglądu gwiazd zmiennych w jądrze galaktyki, co umożliwi badanie milionów gwiazd w centralnej części Drogi Mlecznej. Przegląd ten skupi się na wykrywaniu egzoplanet przy użyciu mikrosoczewkowania grawitacyjnego, techniki wykorzystującej krzywiznę czasoprzestrzeni do wzmacniania światła od odległych obiektów.
Ta metoda pozwala wykryć planety, nawet jeśli są zbyt słabe, aby można je było obserwować bezpośrednio. Teleskop będzie monitorował tymczasowy wzrost jasności, gdy grawitacja planety załamuje się i intensyfikuje światło gwiazdy tła. Różni się to od wahań gwiazd, gdzie wibracje wewnętrzne powodują niewielkie zmiany jasności.
Asterosejsmologia: odkrywanie tajemnic gwiazd
Badanie tych wibracji gwiazd – asterosejsmologia – pozwala nam określić masę, rozmiar i wiek gwiazdy. Informacje te są bezcenne dla zrozumienia planet krążących wokół nich. Kosmiczny Teleskop Keplera mierzył już dane asterosejsmiczne dla 150 000 gwiazd, ale teleskop rzymski ma szansę przekroczyć tę liczbę.
Analizując dane Keplera w porównaniu z oczekiwanymi możliwościami Romana, naukowcy przewidują obecnie, że będzie on w stanie wykryć wahania w czerwonych olbrzymach z niespotykaną dotąd precyzją. Czerwone olbrzymy są jasne i często wibrują, co czyni je idealnymi celami 12-minutowych obserwacji Romana w okresach 70,5 dnia.
„Asterosejsmologia za pomocą teleskopu rzymskiego jest możliwa, ponieważ nie musimy prosić teleskopu o zrobienie czegoś, czego jeszcze nie planował” – wyjaśnia Marc Pinsonneault z Ohio State University.
Wybrzuszenie galaktyczne: okno na historię Drogi Mlecznej
Widok teleskopu Romana skupi się na zgrubieniu galaktycznym, najstarszej części naszej galaktyki, w której znajduje się supermasywna czarna dziura Sagittarius A*. Wiele gwiazd w tym regionie ewoluuje w czerwone olbrzymy i oczekuje się, że teleskop wykryje fale sejsmiczne z ponad 300 000 z nich, a w niektórych scenariuszach może osiągnąć 648 000. Będzie to największy zbiór danych asterosejsmicznych, jaki kiedykolwiek zebrano.
Zrozumienie tych gwiazd macierzystych pomoże udoskonalić poszukiwania egzoplanet nadających się do zamieszkania. Co więcej, teleskop rzuci także światło na losy planet, gdy ich gwiazdy rozszerzają się, przekształcając się w czerwone olbrzymy. Planety blisko gwiazdy ulegną zniszczeniu, ale te znajdujące się dalej mogą przetrwać. Obserwacje pomogą astronomom zrozumieć prawdopodobny los naszego Układu Słonecznego, gdzie Merkury, Wenus i prawdopodobnie Ziemia są skazane na zagładę wraz ze starzeniem się Słońca.
Poza egzoplanetami: odkrywanie przeszłości Drogi Mlecznej
Dane asterosejsmiczne będą także przewodnikiem po historii Drogi Mlecznej, zwłaszcza jej zgrubienia, które jest przesłonięte przez pył i trudne do obserwacji w świetle widzialnym. Wiek gwiazd odkrytych w wyniku tych fluktuacji dostarczy wskazówek na temat powstawania i ewolucji galaktyk.
“Niewiele wiemy o zgrubieniu galaktycznym… A co, jeśli istnieją tam młode gwiazdy? Teleskop rzymski otworzy zupełnie nowe okno na populacje gwiazd w centrum Drogi Mlecznej. Jestem przygotowany na zaskoczenie” – mówi Pinsonneault.
Odkrycie nieoczekiwanych młodych gwiazd w zgrubieniu będzie stanowić wyzwanie dla obecnych modeli ewolucji galaktyk. Obserwacje za pomocą rzymskiego teleskopu zapowiadają się na krok transformacyjny w astrofizyce, daleko wykraczający poza pierwotne cele.
Teleskop rzymski dostarczy bezprecedensowy zbiór danych, który nie tylko zrewolucjonizuje naukę o egzoplanetach, ale także zapewni ważny wgląd w strukturę, historię i przyszłość naszej galaktyki.
