Космический телескоп Нэнси Грейс Романа от NASA уже превосходит ожидания, даже до своего запуска, который запланирован на ближайшие 12–18 месяцев. Исследователи подтверждают, что телескоп сможет измерять сейсмические волны более чем у 300 000 красных гигантов — возможность, которая кардинально изменит наше понимание экзопланет и структуры Млечного Пути.
Уникальные возможности телескопа
Телескоп Романа — это обсерватор, оснащенный зеркалом диаметром 2,4 метра (8 футов), сопоставимым с телескопом Хаббл, но с полем зрения в 100 раз больше. Его основная миссия включает в себя изучение темной материи, темной энергии и проведение обзора переменных звезд в галактическом ядре, который позволит исследовать миллионы звезд в центральной части Млечного Пути. Этот обзор будет сосредоточен на обнаружении экзопланет методом гравитационного микролинзирования — техники, использующей искривление пространства-времени для усиления света от далеких объектов.
Этот метод позволяет обнаруживать планеты, даже если они слишком тусклые для прямого наблюдения. Телескоп будет отслеживать временное усиление яркости, когда гравитация планеты искривляет и усиливает свет от фоновой звезды. Это отличается от звездных колебаний, когда внутренние вибрации вызывают незначительные изменения яркости.
Астеросейсмология: раскрытие звездных секретов
Изучение этих звездных колебаний — астеросейсмология — позволяет определить массу, размер и возраст звезды. Эта информация бесценна для понимания планет, вращающихся вокруг них. Космический телескоп Кеплер ранее измерял астеросейсмические данные для 150 000 звезд, но телескоп Романа готов превзойти это число.
Анализируя данные Кеплера с учетом ожидаемых возможностей Романа, ученые теперь прогнозируют, что он сможет обнаруживать колебания у красных гигантов с беспрецедентной точностью. Красные гиганты яркие и часто вибрируют, что делает их идеальными целями для 12-минутных наблюдений Романа в течение 70,5-дневных периодов.
«Астеросейсмология с помощью телескопа Романа возможна, потому что нам не нужно просить телескоп делать что-то, что он и так не планировал», — объясняет Марк Пинсонно, из Университета штата Огайо.
Галактический балдж: окно в историю Млечного Пути
Обзор телескопа Романа будет сосредоточен на галактическом балдже — старейшей части нашей галактики, где находится сверхмассивная черная дыра Стрелец A*. Многие звезды в этом регионе эволюционируют в красные гиганты, и ожидается, что телескоп обнаружит сейсмические волны более чем у 300 000 из них, возможно, достигнув 648 000 в определенных сценариях. Это будет самый большой набор астеросейсмических данных, когда-либо собранный.
Понимание этих звезд-хозяев поможет уточнить поиск обитаемых экзопланет. Более того, телескоп также прольет свет на судьбу планет по мере расширения их звезд в красные гиганты. Планеты, близкие к звезде, будут уничтожены, но те, что находятся дальше, могут выжить. Наблюдения помогут астрономам понять вероятность судьбы нашей собственной Солнечной системы, где Меркурий, Венера и, возможно, Земля обречены на уничтожение по мере старения Солнца.
За пределами экзопланет: раскрытие прошлого Млечного Пути
Астеросейсмические данные также послужат руководством к истории Млечного Пути, особенно его балджа, который заслонен пылью и трудно наблюдается в видимом свете. Возраст звезд, обнаруженный благодаря этим колебаниям, даст ключ к пониманию формирования и эволюции галактики.
«Мы на самом деле мало что знаем о галактическом балдже… А что, если там есть молодые звезды? Телескоп Романа откроет совершенно новое окно в звездные популяции в центре Млечного Пути. Я готов удивляться», — говорит Пинсонно.
Обнаружение неожиданных молодых звезд в балдже бросит вызов текущим моделям галактической эволюции. Наблюдения телескопа Романа обещают стать трансформационным шагом в астрофизике, выходящим далеко за рамки его первоначальных целей.
Телескоп Романа предоставит беспрецедентный набор данных, который не только революционизирует науку об экзопланетах, но и предоставит важные сведения о структуре, истории и будущем нашей галактики.
