Más sobre el telescopio romano y su misión
La NASA ha nombrado oficialmente a su próximo receptor "Hubble". Previamente
El telescopio espacial romano debería lanzarse enmediados de la década de 2020 como sucesor del envejecido Hubble. A pesar de que están equipados con un espejo del mismo tamaño (2,4 m de ancho), el nuevo telescopio utiliza un instrumento de gran angular para estudiar una región del cielo que es 100 veces más grande que la que el Hubble puede capturar.
Al observar el universo en infrarrojosrango, el Telescopio Espacial Romano tendrá varios objetivos principales. El primero es buscar y estudiar exoplanetas utilizando espectroscopia y una herramienta de coronografía experimental para obtener imágenes de alto contraste de estos mundos.
También explora la energía oscura, misteriosauna fuerza que parece estar provocando la aceleración de la expansión del universo. El Telescopio Espacial Romano también puede ayudar a estudiar la materia oscura y una variedad de otros temas astrofísicos.
¿Qué estudiará el telescopio?
Los científicos japoneses y estadounidenses han calculado queEl Telescopio Espacial Romano Nancy Grace de la NASA encontrará alrededor de 10 Júpiter calientes y 30 enanas marrones más cerca del centro de la galaxia, utilizando el efecto de lentes gravitacionales.
En primer lugar, el telescopio utilizaráMétodo de microlente gravitacional. La esencia del método es la siguiente: cuando un objeto masivo, como una estrella, pasa por delante de una estrella más distante (en relación con el telescopio), la luz de la estrella más distante se refractará.
Como resultado, el objeto más cercano actúa comolente natural, ampliando la luz de la estrella de fondo. Los planetas que orbitan alrededor de una estrella con lente pueden producir un efecto similar en una escala más pequeña, por lo que los astrónomos buscan detectarlos analizando la luz de una estrella más lejana.
Dado que el método ayuda a detectar inclusoplanetas pequeños con una amplia gama de órbitas, los científicos esperan que un estudio del nuevo telescopio revele análogos de casi todos los planetas de nuestro sistema solar. Y también mundos más exóticos: planetas gigantes en órbitas diminutas conocidas como Júpiter calientes y las llamadas "estrellas fallidas", enanas marrones.
Enanas marrones
Las enanas marrones son objetos subestelares (con masas que oscilan entre 0,012 y 0,0767 masas solares o, respectivamente, entre 12,57 y 80,35 masas de Júpiter).
Como en las estrellas, en ellas tienen lugar reacciones termonucleares.fusión nuclear en los núcleos de elementos ligeros (deuterio, litio, berilio, boro), pero, a diferencia de las estrellas de la secuencia principal, la contribución a la liberación de calor de tales estrellas a partir de la fusión nuclear de núcleos de hidrógeno (protones) es insignificante.
En enanas marrones, a diferencia de las estrellas de las principalessecuencia, tampoco hay capas esféricas de transferencia de energía radiante; la transferencia de calor en ellas se lleva a cabo solo debido a la convección turbulenta, que determina la homogeneidad de su composición química sobre la profundidad.
Enana marrón (objeto más pequeño) girandoalrededor de la estrella Gliese 229, que se encuentra en la constelación de Hare a unos 19 años luz de la Tierra. La enana marrón Gliese 229B tiene una masa de 20 a 75 masas de Júpiter.
Uno de los mecanismos de origen del marrónlas enanas son similares a las planetarias. Una enana marrón se forma en un disco protoplanetario en sus afueras. En la siguiente etapa de su vida, bajo la influencia de las estrellas circundantes, son arrojados al espacio circundante de su estrella madre y forman una gran población de objetos independientes.
Como estrellas ordinarias, las enanas marrones puedenformarse independientemente de otros objetos. Pueden formarse individualmente o muy cerca de otras estrellas. En 2015, se estudió un grupo de enanas marrones en formación, y algunas de ellas mostraron los mismos chorros que las estrellas más masivas en el proceso.
A diferencia de las estrellas de la secuencia principal,cuya temperatura superficial mínima es de aproximadamente 4000 K, la temperatura de las enanas marrones se encuentra en el rango de 300 a 3000 K. A diferencia de las estrellas, que se calientan debido a la fusión termonuclear que tiene lugar en su interior, las enanas marrones se enfrían constantemente a lo largo de su vida, mientras que cuanto más grande es el enano, más lento se enfría.
Propiedades de las enanas marrones, transicionales entreplanetas y estrellas en masa, son de particular interés para los astrónomos. Un año después del descubrimiento del primer objeto de esta clase, se descubrieron fenómenos meteorológicos en las atmósferas de las enanas marrones. Resultó que las enanas marrones también pueden tener sus propias lunas.
Júpiter calientes
Los Júpiter calientes son una clase de exoplanetas con masadel orden de la masa de Júpiter (1,9⋅1027 kg). A diferencia de Júpiter, que está a 5 UA de distancia. del Sol, un Júpiter caliente típico se encuentra a una distancia de aproximadamente 0,05 UA. de la estrella, es decir, un orden de magnitud más cerca que Mercurio del Sol y dos órdenes de magnitud más cerca que Júpiter.
Los Júpiter calientes alguna vez estuvieron ocupadosuna parte importante de la lista de exoplanetas descubiertos, ya que son los más fáciles de detectar, ya que introducen notables perturbaciones de corto período en el movimiento de la estrella, que pueden detectarse mediante el cambio de líneas espectrales.
Además, la probabilidad de que un planeta pase por delante del disco de la estrella es bastante alta, lo que permite estimar el tamaño del planeta por la disminución de la luminosidad de la estrella.
Representación artística del planeta extrasolar caliente XO-1 b
Caracteristicas:
- Calentamiento de la superficie a una temperatura de 1000-1500 K(y en ocasiones hasta casi 3000 K), debido a su proximidad a la estrella, provoca una expansión térmica adicional, por lo que los radios de dichos planetas son mayores que los de otros similares, pero ubicados a mayor distancia de la estrella madre.
- La excentricidad de la órbita suele ser cercana a cero, ya que disminuye debido a las fuerzas de las mareas.
Se cree que cerca de la propia estrella no es suficientematerial para la formación de planetas. Todos los planetas de este tipo se formaron en la parte exterior del sistema y luego migraron al centro debido a la desaceleración en el disco de gas y polvo.
También existe una subclase de Júpiter calientes llamada Júpiter caliente de período corto. Son Júpiter “hot-hot”, es decir, los Júpiter calientes más cercanos a las estrellas.
El período de rotación de tales planetas alrededor de la estrella.es de 1-2 días, y la temperatura a menudo puede alcanzar los 2000 ° C (mientras que la temperatura de la superficie de la estrella en sí es a menudo solo 2-3 veces la temperatura de la superficie del planeta). El Júpiter caliente de período corto más caliente (así como el exoplaneta más caliente conocido) es WASP-33 b.
A una distancia muy pequeña de la estrella y no muyCon una gran masa planetaria (menos de 2 masas de Júpiter), la gravedad no impide que el planeta se caliente, lo que provoca su fuerte expansión térmica y una caída de la densidad a valores extremadamente bajos. Un planeta así es más una nube de gas que un planeta en toda regla y se llama planeta suelto.
Exoplanetas
Exoplaneta: un planeta ubicado fuera del solar.sistemas. Durante mucho tiempo, el problema de detectar planetas cerca de otras estrellas permaneció sin resolver, ya que los planetas son extremadamente pequeños y oscuros en comparación con las estrellas, y las estrellas mismas están lejos del Sol (la más cercana está a una distancia de 4,24 años luz). . Los primeros exoplanetas fueron descubiertos a finales de los años 1980.
Ahora estos planetas han comenzado a descubrirse gracias amétodos científicos avanzados, a menudo hasta los límites de sus capacidades. A 6 de enero de 2021 se ha confirmado fehacientemente la existencia de 4.396 exoplanetas en 3.242 sistemas planetarios, de los cuales 720 tienen más de un planeta.
Número de candidatos a exoplanetas confiablesmucho más grande. Entonces, para el proyecto Kepler en enero de 2020, había 2.420 candidatos más, y para el proyecto TESS para enero de 2020, 1.082 candidatos, sin embargo, para obtener el estado de planetas confirmados, deben volver a registrarse utilizando telescopios terrestres.
Número total de exoplanetas en la Galaxia LácteaSe estima que el camino es de al menos 100 mil millones, de los cuales entre 5 y 20 mil millones son posiblemente “similares a la Tierra”. Además, según las estimaciones actuales, alrededor del 34% de las estrellas similares al Sol tienen planetas comparables a la Tierra en su zona habitable.
El número total de planetas fuera del sistema solar,parecido a la Tierra y descubierto en agosto de 2016, es 216. A finales de octubre de 2020, los científicos calcularon el número total de exoplanetas posiblemente habitables en la galaxia Vía Láctea, su número es de unos 300 millones.
La gran mayoría de exoplanetas abiertosdetectado utilizando varias técnicas de detección indirecta en lugar de la observación visual. La mayoría de los exoplanetas conocidos son gigantes gaseosos y se parecen más a Júpiter que a la Tierra. Esto se debe a los métodos de detección limitados (los planetas masivos de período corto son más fáciles de detectar).
Animación de la cronología del descubrimiento de exoplanetas.El color del punto indica el método de apertura. El eje horizontal es el tamaño del semieje mayor. El eje vertical es la masa. A modo de comparación, los planetas del sistema solar están marcados en blanco.
Los científicos predicen que solo en la galaxiaLa Vía Láctea (donde se encuentra nuestro planeta Tierra), según los últimos datos, su número ronda los 300 millones. Los planetas habitados significan la presencia de microbios, plantas y animales en ellos, pero no necesariamente civilizaciones u otra vida inteligente.
Los cálculos de los científicos han demostrado que si en el próximodécadas, se descubrirá al menos un planeta con posibles rastros de vida, esto significará que existen otros mundos similares en nuestra galaxia con una probabilidad del 95-97%.
El descubrimiento de exoplanetas permitió a los astrónomos hacerConclusión: los sistemas planetarios son un fenómeno común en el espacio. Todavía no existe una teoría generalmente aceptada sobre la formación de planetas, pero ahora que es posible resumir las estadísticas, la situación en este ámbito está mejorando.
La mayoría de los sistemas detectados son muy diferentesdel solar; lo más probable es que esto se deba a la selectividad de los métodos utilizados (la forma más fácil de detectar planetas masivos de período corto). En la mayoría de los casos, los planetas similares a la Tierra, y de menor tamaño, en este momento (agosto de 2012), solo pueden detectarse mediante el método de tránsito.
¿Cuáles son los objetivos del nuevo programa de telescopios romanos?
Dado que el método ayuda a detectar inclusoplanetas pequeños con una amplia gama de órbitas, los científicos esperan que un estudio del nuevo telescopio revele análogos de casi todos los planetas de nuestro sistema solar. Y también mundos más exóticos: planetas gigantes en órbitas diminutas conocidas como Júpiter calientes y las llamadas "estrellas fallidas", enanas marrones.
Misiones anteriores de búsqueda de planetas enen primer lugar, buscaban nuevos mundos relativamente cerca de nosotros, a una distancia de hasta varios miles de años luz. La proximidad hace posible un estudio más detallado. Sin embargo, los astrónomos creen que estudiar los cuerpos cercanos al núcleo de nuestra galaxia podría proporcionar nuevos conocimientos sobre cómo evolucionan los sistemas planetarios.
A diferencia de las estrellas en el disco de la galaxia, queestán a distancias cómodas unas de otras, las estrellas cercanas al núcleo son mucho más densas. Roman pudo averiguar si esta disposición cercana de estrellas afecta las órbitas de los planetas. Si una estrella pasa cerca de un sistema planetario, su gravedad podría empujar a los planetas fuera de sus órbitas normales.
Las supernovas también son más comunes cerca del centro.galaxias. Estos eventos catastróficos son tan intensos que pueden crear nuevos elementos que se liberan al medio ambiente cuando las estrellas en explosión mueren. Los astrónomos creen que esto podría influir en la formación de planetas.
Encontrar mundos en esta región puede ayudarnos a aprender más sobre los factores que influyen en la formación planetaria.
¿Cuándo empezará a funcionar el telescopio?
El Telescopio Espacial Romano ya ha recibido luz verdepara desarrollo y pruebas. Sin embargo, lo más probable es que esto no comience hasta después de 2021. año porque la NASA planea centrar su atención y presupuesto en terminar primero el Telescopio Espacial James Webb, cuyo lanzamiento está previsto para 2021.
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