NASAs romanske teleskop Nancy Grace vil sende jakten på eksoplaneter i vridningshastighet

En kunstner

En kunstners skildring av det romerske romteleskopet på jobb. (Bildekreditt: NASA)

Et nytt NASA-romobservatorium kan presse planetjakt fremover i kjedehastighet ved å samle data opptil 500 ganger raskere enn det ærverdige Hubble romteleskop gjør.



Nancy Grace Roman Space Telescope (tidligere kjent som Wide-Field Infrared Survey Telescope eller WFIRST) besto en sentral grunnsystemdesign gjennomgang denne måneden, ifølge NASA . Roman, som teleskopet kalles kort, er avhengig av teknologi som ble opprinnelig bygget for spionoppdrag på jorden . I stedet, etter lanseringen i midten av 2020-årene, vil Roman spionere på eksoplaneter over galaksen, i tillegg til mange andre kosmiske fenomener.

Roman vil bli optimalisert for en slags planetarisk undersøkelse kalt mikrolinsering , som er en observasjonseffekt som skjer når masse vrir stoffet i romtid. På sitt mest ekstreme, brukes denne typen gravitasjonslinser for å observere svært massive objekter som galakser eller sorte hull. I miniatyr skaper imidlertid mikrolinsering nok 'vridning' i mindre stjerner og planeter for planetjakt.

I slekt: 7 måter å oppdage fremmede planeter

På denne mindre skalaen skjer mikrolinsering når en stjerne er tett på linje med en andre stjerne, fra jordens utsiktspunkt. Stjernen som er nærmere planeten vår fokuserer og forsterker lyset fra stjernen som er lenger unna, slik at forskere kan se det litt mer detaljert enn vanlig. Selv planeter som går i bane rundt forgrunnsstjernen kan forstørre stjernens lys og skape en lysstyrke.

Romans mikrolinseringsegenskaper vil være kombinert med et bredt synsfelt som er 100 ganger større enn Hubbles, mens det fanger stjerner og planeter med samme oppløsning som det berømte teleskopet. NASA forventer at Roman skal hente flere data enn noen av byråets andre astrofysiske oppdrag.

Romans innsats vil bygge på andre NASA-oppdrag som er optimalisert for planetjakt, inkludert fortiden Kepler -oppdrag som fant tusenvis av eksoplaneter og den nåværende Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) på jakt etter jordlignende planeter i nærheten av oss. Hubble har, selv om den ikke er designet for planetjakt siden den ble lansert akkurat da funnene begynte gjort mye eksoplanet vitenskap også . Mange observatorier på jorden har funnet sine egne planeter eller bekreftet observasjoner gjort av romteleskoper, noe som skaper et større fellesskap av eksoplanetvitenskap som Roman vil bidra til etter oppskytingen.

'Med et så stort antall stjerner og hyppige observasjoner vil Romans mikrolenseringsundersøkelse se tusenvis av planetariske hendelser,' sa Rachel Akeson, oppgaveleder for Roman Science Support Center ved Infrared Processing and Analysis Center ved California Institute of Technology, i en uttalelse fra NASA . 'Hver og en vil ha en unik signatur, som vi kan bruke til å bestemme planetens masse og avstand fra stjernen.'

Å samle data er en utfordring. Analyse og forståelse av informasjonen for funn og 'erfaringer' er en annen. Jordsystemene som støtter Roman vil stole på skybaserte fjerntjenester og avanserte analyseverktøy for å forstå de enorme datamengdene teleskopet samler inn: Romans design krever at teleskopet ser hundrevis av millioner av stjerner hvert 15. minutt i flere måneder kl. en strekk.

En annen bemerkelsesverdig endring fra tidligere flaggskipoppdrag er hvor raskt Romans data vil bli offentlige; NASA har lovet å gjøre alle data tilgjengelige bare dager etter at observasjoner er samlet inn.

'Siden forskere overalt vil ha rask tilgang til dataene, vil de raskt kunne oppdage kortvarige fenomener, for eksempel supernova-eksplosjoner. Å oppdage disse fenomenene raskt vil tillate andre teleskoper å utføre oppfølgingsobservasjoner, 'NASA lagt til i samme uttalelse .

Eksoplaneter og supernovaer er ikke det eneste Roman vil oppdage. Den vil jakte på brune dverger , som er 'mislykkede stjerner' (objekter som er mye mer massive enn Jupiter som ikke er ganske store nok til å opprettholde atomfusjon). Andre forventede astronomimål inkluderer rømningsstjerner og bisarre kosmiske objekter som nøytronstjernene og sorte hull som blir igjen når stjerner går tom for drivstoff.

Roman vil også slutte seg til andre observatorier for å prøve å finne ut naturen til mørk materie og mørk energi, som er umulig å observere bortsett fra gjennom overvåkningseffekter på andre objekter. Romers observasjoner vil tillate teleskopet å samle presise målinger fra mange galakser, og kartlegge fordelingen og strukturen av vanlig materie og mørk materie gjennom universets historie.

Blant andre applikasjoner kan Romans arbeid med mørk energi og mørk materie hjelpe forskere med å forstå hvorfor universet ekspanderer, og hvorfor ekspansjonen akselererer etter hvert som universet blir større. Denne oppdagelsen av akselerasjon fikk bistand fra Hubble på 1990 -tallet, noe som til slutt førte til en Nobelpris i 2011.

Et annet romersk partnerskap med forgjengeren vil være oppfølging av Hubbles Cosmic Assembly Near-infrared Deep Extragalactic Legacy Survey (CANDELS). Denne undersøkelsen kartla hvordan galakser utvikler seg over tid; Hubble tok 21 dager å samle informasjonen, men Roman vil bare ta en halv time å gjennomføre en lignende undersøkelse.

'Med sine utrolig raske undersøkelseshastigheter vil Roman observere planeter i tusenvis, galakser i millioner og stjerner med milliarder,' sa Karoline Gilbert, misjonsforsker for Roman Science Operations Center ved Space Telescope Science Institute i Baltimore, i samme NASA -uttalelse. 'Disse enorme datasettene vil tillate oss å ta opp kosmiske mysterier som antyder ny grunnleggende fysikk.'

Følg Elizabeth Howell på Twitter @howellspace. Følg oss på Twitter @Spacedotcom og på Facebook .