Mere om det romerske teleskop og mission
NASA har officielt navngivet sin næste modtager "Hubble". Tidligere
Romerske rumteleskop skal lanceres imidten af 2020'erne som efterfølgeren til den aldrende Hubble. På trods af at de er udstyret med et spejl af samme størrelse - 2,4 m bredt, bruger det nye teleskop et vidvinkelinstrument til at studere et område af himlen, der er 100 gange større end det, som Hubble kan fange.
Når man observerer universet i infrarødt lysrækkevidde, vil det romerske rumteleskop have flere primære mål. Den første er at søge efter og studere exoplaneter ved hjælp af spektroskopi og et eksperimentelt koronografiværktøj til at opnå højkontrastbilleder af disse verdener.
Han udforsker også mørk energi, mystisken kraft, der ser ud til at få universets ekspansion til at accelerere. Det romerske rumteleskop kan også hjælpe med at studere mørkt stof og en række andre astrofysiske emner.
Hvad vil teleskopet undersøge?
Det har japanske og amerikanske videnskabsmænd beregnetNASA's Nancy Grace Roman Space Telescope vil finde omkring 10 varme Jupitere og 30 brune dværge tættere på galaksens centrum ved at bruge effekten af gravitationslinser.
Først og fremmest vil teleskopet brugegravitationel mikrolinsemetode. Essensen af metoden er denne: når et massivt objekt, såsom en stjerne, passerer foran en fjernere stjerne (i forhold til teleskopet), vil lyset fra den fjernere stjerne blive brudt.
Som et resultat fungerer det nærmere objekt somnaturlig linse, der forstørrer lyset fra baggrundsstjernen. Planeter, der kredser om en linsestjerne, kan producere en lignende effekt i mindre skala, så astronomer sigter mod at opdage dem ved at analysere lys fra en længere stjerne.
Da metoden hjælper med at opdage selvsmå planeter med en bred vifte af kredsløb, forskere forventer, at en undersøgelse af det nye teleskop afslører analoger til næsten enhver planet i vores solsystem. Og også mere eksotiske verdener - kæmpe planeter i små baner kendt som varme Jupiters og såkaldte "mislykkede stjerner" - brune dværge.
Brune dværge
Brune dværge er substellare objekter (med masser fra 0,012 til 0,0767 solmasser eller henholdsvis fra 12,57 til 80,35 Jupitermasser).
Som i stjerner finder termonukleære reaktioner sted i dem.nuklear fusion på kernerne i lyselementer (deuterium, lithium, beryllium, bor), men i modsætning til stjernerne i hovedsekvensen er bidraget til varmen frigivelse af sådanne stjerner fra den nukleare fusion af hydrogenkerner (protoner) ubetydelig.
I brune dværge, i modsætning til hovedstjernernesekvens, er der heller ikke nogen sfæriske lag med strålende energioverførsel - varmeoverførsel i dem udføres kun på grund af turbulent konvektion, som bestemmer homogeniteten af deres kemiske sammensætning over dybden.
Brun dværg (mindre genstand) roterendeomkring stjernen Gliese 229, som er placeret i stjernebilledet Hare omkring 19 lysår fra Jorden. Den brune dværg Gliese 229B har en masse på 20 til 75 Jupiter-masser.
En af oprindelsesmekanismerne for brundværge ligner planetariske. En brun dværg dannes i en protoplanetær skive i udkanten. På den næste fase af deres liv, under indflydelse af de omgivende stjerner, smides de ind i det omgivende rum for deres moderstjerne og danner en stor population af uafhængige objekter.
Som almindelige stjerner kan brune dværgedannes uafhængigt af andre objekter. De kan dannes individuelt eller i nærheden af andre stjerner. I 2015 blev en gruppe af dannende brune dværge undersøgt, og nogle af dem viste de samme stråler som mere massive stjerner i processen.
I modsætning til hovedsekvensstjernerhvis mindste overfladetemperatur er ca. 4000 K, ligger temperaturen på brune dværge i området fra 300 til 3000 K. I modsætning til stjerner, der opvarmes selv på grund af den termonukleære fusion, der finder sted inden i dem, køler brune dværge konstant ned gennem hele deres liv, mens jo større dværgen er, jo langsommere køler den ned.
Egenskaber for brune dværge, overgangsperiode mellemplaneter og stjerner efter masse er af særlig interesse for astronomer. Et år efter opdagelsen af det første objekt i denne klasse blev vejrfænomener opdaget i atmosfæren af brune dværge. Det viste sig, at brune dværge også kan have deres egne måner.
Hot Jupiters
Hot Jupiters er en klasse af exoplaneter med masseaf rækkefølgen af massen af Jupiter (1,9 til 1027 kg). I modsætning til Jupiter, som er 5 AU væk. fra solen er en typisk varm Jupiter placeret i en afstand på ca. 0,05 AU. fra stjernen, det vil sige en størrelsesorden tættere end Merkur fra Solen og to størrelsesordener tættere end Jupiter.
Hot Jupiters på én gang besaten betydelig del af listen over opdagede exoplaneter, da de er de nemmeste at opdage, da de introducerer mærkbare kortvarige forstyrrelser i stjernens bevægelse, som kan detekteres ved at skifte spektrallinjer.
Derudover er sandsynligheden for, at en planet passerer foran stjernens skive, ret stor, hvilket gør det muligt at estimere planetens størrelse ved faldet i stjernens lysstyrke.
Kunstnerisk fremstilling af den varme ekstrasolare planet XO-1 b
features:
- Opvarmning af overfladen til en temperatur på 1000-1500 K(og nogle gange op til næsten 3000 K) forårsager på grund af deres nærhed til stjernen yderligere termisk ekspansion, så radierne af sådanne planeter er større end dem af lignende, men ligger i større afstand fra moderstjernen.
- Banens excentricitet er normalt tæt på nul, da den falder på grund af tidevandskræfter.
Det menes, at nær selve stjernen ikke er nokmateriale til dannelse af planeter. Alle planeter af denne type blev dannet i den ydre del af systemet og vandrede derefter til centrum på grund af deceleration i gasstøvskiven.
Der er også en underklasse af varme Jupitere, der kaldes kortvarige varme Jupitere. De er "hot-hot" Jupiters, det vil sige varme Jupiters tættest på stjernerne.
Rotationsperioden for sådanne planeter omkring stjernener 1-2 dage, og temperaturen kan ofte nå 2000 ° C (mens selve stjernens overfladetemperatur ofte kun er 2-3 gange temperaturen på planetens overflade). Den hotteste kortvarige varme Jupiter (såvel som den hotteste kendte exoplanet) er WASP-33 b.
I en meget lille afstand til stjernen og ikke særligMed en stor planetmasse (mindre end 2 Jupitermasser) holdes planeten ikke opvarmet af dens tyngdekraft, hvilket fører til dens stærke varmeudvidelse og et fald i densitet til ekstremt lave værdier. En sådan planet er mere en gassky end en fuldgyldig planet og kaldes en løs planet.
exoplaneter
Exoplanet - en planet placeret uden for solensystemer. I lang tid forblev problemet med at opdage planeter i nærheden af andre stjerner uløst, da planeterne er ekstremt små og svage sammenlignet med stjernerne, og stjernerne selv er langt fra Solen (den nærmeste er i en afstand af 4,24 lysår) . De første exoplaneter blev opdaget i slutningen af 1980'erne.
Nu er sådanne planeter begyndt at blive opdaget takket væreavancerede videnskabelige metoder, ofte til grænserne af deres kapacitet. Fra den 6. januar 2021 er eksistensen af 4.396 exoplaneter blevet pålideligt bekræftet i 3.242 planetsystemer, hvoraf 720 har mere end én planet.
Antal pålidelige eksoplanetkandidatermeget større. Så for Kepler-projektet i januar 2020 var der 2.420 flere kandidater, og for TESS-projektet for januar 2020 skulle 1.082 kandidater dog for at opnå status som bekræftede planeter omregistreres ved hjælp af jordbaserede teleskoper.
Samlet antal exoplaneter i MælkegalaksenStien anslås til at være mindst 100 milliarder, hvoraf 5 til 20 milliarder muligvis er "jordlignende." Også ifølge nuværende skøn har omkring 34% af sollignende stjerner planeter, der kan sammenlignes med Jorden i deres beboelige zone.
Det samlede antal planeter uden for solsystemet,ligner Jorden og blev opdaget i august 2016, er 216. I slutningen af oktober 2020 beregnede forskere det samlede antal muligvis beboelige eksoplaneter i Mælkevejsgalaksen, deres antal er omkring 300 millioner.
Langt størstedelen af åbne eksoplaneterpåvist ved hjælp af forskellige indirekte detektionsteknikker snarere end visuel observation. De fleste af de kendte exoplaneter er gaskæmper og ligner mere Jupiter end Jorden. Dette skyldes de begrænsede detektionsmetoder (kortsigtede massive planeter er lettere at opdage).
Animation af kronologien ved opdagelsen af exoplaneter.Prikfarven angiver åbningsmetoden. Den vandrette akse er størrelsen på den semi-store akse. Den lodrette akse er masse. Til sammenligning er solsystemets planeter markeret med hvidt
Forskere forudsiger det kun i galaksenMælkevejen (hvor vores planet Jorden er placeret) ifølge deres seneste data er antallet omkring 300 millioner. Beboede planeter betyder tilstedeværelsen af mikrober, planter og dyr på dem, men ikke nødvendigvis civilisationer eller andet intelligent liv.
Beregninger af forskere har vist, at hvis i det næsteårtier, vil mindst en planet med mulige spor af liv blive opdaget, dette vil betyde, at der er andre lignende verdener i vores galakse med en sandsynlighed på 95-97%.
Opdagelsen af exoplaneter gjorde det muligt for astronomer at gørekonklusion: planetsystemer er et almindeligt fænomen i rummet. Der er stadig ingen almindeligt accepteret teori om planetdannelse, men nu hvor det er muligt at opsummere statistik, ændrer situationen sig på dette område til det bedre.
De fleste af de opdagede systemer er meget forskelligefra solenergi - sandsynligvis skyldes dette selektiviteten af de anvendte metoder (den nemmeste måde at opdage kortvarige massive planeter). I de fleste tilfælde kan planeter svarende til jorden og mindre i øjeblikket (august 2012) kun detekteres ved transitmetoden.
Hvad er målene med det nye romerske teleskopprogram?
Da metoden hjælper med at opdage selvsmå planeter med en bred vifte af kredsløb, forskere forventer, at en undersøgelse af det nye teleskop afslører analoger til næsten enhver planet i vores solsystem. Og også mere eksotiske verdener - kæmpe planeter i små baner kendt som varme Jupiters og såkaldte "mislykkede stjerner" - brune dværge.
Tidligere planetjagtmissioner iførst og fremmest ledte de efter nye verdener relativt tæt på os i en afstand på op til flere tusinde lysår. Nærhed muliggør en mere detaljeret undersøgelse. Imidlertid mener astronomer, at studere kroppe tæt på kernen i vores galakse kunne give ny indsigt i, hvordan planetariske systemer udvikler sig.
I modsætning til stjernerne på galaksen, somer i behagelige afstande fra hinanden, er stjernerne nær kernen meget tættere. Roman kunne finde ud af, om dette tætte arrangement af stjerner påvirker planeternes baner. Hvis en stjerne passerer tæt på et planetarisk system, kan dens tyngdekraft skubbe planeterne ud af deres normale baner.
Supernovaer er også mere almindelige nær centrumgalakser. Disse katastrofale begivenheder er så intense, at de kan skabe nye elementer, der frigives til miljøet, når de eksploderende stjerner dør. Astronomer mener, at dette kan påvirke dannelsen af planeter.
At finde verdener i denne region kan hjælpe os med at lære mere om de faktorer, der påvirker planetdannelsen.
Hvornår begynder teleskopet at arbejde?
Roman Space Telescope har allerede fået grønt lystil udvikling og test. Det vil dog højst sandsynligt først begynde efter 2021 år, fordi NASA planlægger at fokusere sin opmærksomhed og sit budget på først at færdiggøre James Webb Space Telescope, som er planlagt til at blive opsendt i 2021.
Læs mere:
Abort og videnskab: hvad vil der ske med de børn, der føder
Radarer har fundet det sidste Tlingit-fort i Alaska. De har ledt efter ham i over 100 år
En tredjedel af dem, der er kommet sig efter COVID-19, vender tilbage til hospitalet. Hver ottende - dør