Lisää roomalaisesta kaukoputkesta ja tehtävästä
NASA on virallisesti nimennyt seuraavalle vastaanottimelleen "Hubble". Aiemmin
Roomalainen avaruusteleskooppi pitäisi käynnistää vuonna2020-luvun puolivälissä ikääntyvän Hubble-seuraajana. Huolimatta siitä, että ne on varustettu samankokoisella - 2,4 m leveällä peilillä, uusi teleskooppi käyttää laajakulmainstrumenttia tutkimaan sataa kertaa taivasta, joka on suurempi kuin mitä Hubble voi kaapata.
Kun tarkkaillaan maailmankaikkeutta infrapunanaRooman avaruusteleskoopilla on useita ensisijaisia kohteita. Ensimmäinen on etsiä ja tutkia eksoplaneettoja spektroskopian ja kokeellisen koronografiatyökalun avulla tuottamaan suurikontrastisia kuvia näistä maailmoista.
Hän tutkii myös salaperäistä pimeää energiaavoima, joka näyttää aiheuttavan maailmankaikkeuden laajenemisen kiihtyvän. Roomalainen avaruusteleskooppi voi myös auttaa tutkimaan pimeää ainetta ja useita muita astrofysikaalisia aiheita.
Mitä teleskooppi tutkii?
Japanilaiset ja amerikkalaiset tutkijat ovat laskeneet tämänNASAn Nancy Gracen roomalainen avaruusteleskooppi löytää noin 10 kuumaa Jupiteria ja 30 ruskeaa kääpiötä lähempänä galaksin keskustaa gravitaatiolinssien avulla.
Ensinnäkin kaukoputki käyttääpainovoimainen mikrolinssimenetelmä. Menetelmän ydin on tämä: kun massiivinen esine, kuten tähti, kulkee kaukaisemman tähden edestä (suhteessa teleskooppiin), kaukaisemman tähden valo taittuu.
Tämän seurauksena lähempänä oleva kohde toimii kutenluonnollinen linssi, suurentamalla taustan tähden valoa. Linssitähden ympäri kiertävät planeetat voivat tuottaa samanlaisen vaikutuksen pienemmässä mittakaavassa, joten tähtitieteilijät pyrkivät havaitsemaan ne analysoimalla kaukaisemman tähden valoa.
Koska menetelmä auttaa havaitsemaan tasaisenpienillä planeetoilla, joilla on laaja kiertorata, tutkijat odottavat uuden teleskoopin tutkimuksen paljastavan analogit melkein jokaisesta aurinkokuntamme planeetasta. Ja myös eksoottisemmat maailmat - jättiläiset planeetat pienillä kiertoradoilla, jotka tunnetaan kuumina Jupiterina, ja niin sanotut "epäonnistuneet tähdet" - ruskeat kääpiöt.
Ruskeat kääpiöt
Ruskeat kääpiöt ovat tähtien alaisia kohteita (massat vaihtelevat välillä 0,012 - 0,0767 auringon massaa tai vastaavasti 12,57 - 80,35 Jupiterin massaa).
Kuten tähdissä, niissä tapahtuu ydinreaktioita.ydinfuusio kevyiden alkuaineiden (deuterium, litium, beryllium, boori) ytimissä, mutta toisin kuin pääsekvenssin tähdet, vaikutus tällaisten tähtien lämmön vapautumiseen vetyydinten (protonien) ydinfuusiosta on merkityksetön.
Ruskeassa kääpiössä, toisin kuin pää tähdetsekvenssissä ei ole myöskään pallomaisia säteilyn energiansiirtokerroksia - lämmönsiirto niissä tapahtuu vain turbulentin konvektion vuoksi, mikä määrittää niiden kemiallisen koostumuksen homogeenisuuden syvyyden yli.
Ruskea kääpiö (pienempi esine) pyöriväGliese 229 -tähden ympärillä, joka sijaitsee Jäniksen tähdistössä noin 19 valovuoden päässä Maasta. Ruskean kääpiön Gliese 229B massa on 20-75 Jupiter-massaa.
Yksi ruskean alkuperän mekanismeistakääpiöt ovat samanlaisia kuin planeetta. Ruskea kääpiö muodostuu protoplaneettalevylle sen laidalle. Elämänsä seuraavassa vaiheessa heidät ympäröivien tähtien vaikutuksesta heidät tähtensä ympäröivään tilaan ja muodostavat suuren joukon itsenäisiä esineitä.
Kuten tavalliset tähdet, ruskeat kääpiöt voivatmuodostuvat muista esineistä riippumatta. Ne voivat muodostua yksitellen tai lähellä muita tähtiä. Vuonna 2015 tutkittiin muodostavien ruskojen kääpiöiden ryhmää, ja joillakin heistä oli samat suihkut kuin massiivisemmilla tähdillä.
Toisin kuin pääsekvenssitähdet,joiden alin pintalämpötila on noin 4000 K, ruskojen kääpiöiden lämpötila on välillä 300-3000 K. Toisin kuin tähdet, jotka lämmittävät itsensä sisällä tapahtuvan lämpöydinfuusion vuoksi, ruskeat kääpiöt jäähtyvät jatkuvasti koko niiden ajan. elämä, kun taas mitä suurempi kääpiö, sitä hitaammin se jäähtyy.
Ruskojen kääpiöiden ominaisuudet, siirtyminen välilläplaneetat ja tähdet massasta, kiinnostaa erityisesti tähtitieteilijöitä. Vuosi tämän luokan ensimmäisen kohteen löytämisen jälkeen sääilmiöitä löydettiin ruskojen kääpiöiden ilmakehästä. Kävi ilmi, että ruskoilla kääpiöillä voi olla myös omat kuut.
Kuumat Jupiterit
Kuumat Jupiterit ovat massaa olevien eksoplaneettojen luokkaJupiterin massaluokasta (1,9-1027 kg). Toisin kuin Jupiter, joka on 5 AU: n päässä. auringosta tyypillinen kuuma Jupiter sijaitsee noin 0,05 AU: n etäisyydellä. tähdestä eli yksi suuruusluokan lähempänä kuin Merkurius auringosta ja kaksi suuruusluokkaa lähempänä kuin Jupiter.
Kuumat Jupiterit olivat aikoinaan miehitettyinämerkittävä osa löydettyjen eksoplaneettojen luettelosta, koska ne ovat helpoimmin havaittavissa, koska ne aiheuttavat havaittavia lyhytaikaisia häiriöitä tähden liikkeessä, jotka voidaan havaita siirtämällä spektriviivoja.
Lisäksi todennäköisyys, että planeetta kulkee tähden kiekon edestä, on varsin suuri, mikä mahdollistaa planeetan koon arvioimisen tähden kirkkauden vähenemisen perusteella.
Taiteellinen esitys kuumasta aurinkopaneelista XO-1 b
ominaisuudet:
- Pinnan lämmittäminen 1000-1500 K lämpötilaanTähtien läheisyydestään (ja joskus jopa lähes 3000 K: iin saakka) aiheuttaa ylimääräistä lämpölaajenemista niin, että tällaisten planeettojen säteet ovat suuremmat kuin vastaavien, mutta sijaitsevat kauempana emätähdestä.
- Kiertoradan epäkeskisyys on yleensä lähellä nollaa, kun se pienenee vuorovesi voimien vuoksi.
Uskotaan, että lähellä tähtiä ei riitämateriaali planeettojen muodostumista varten. Kaikki tämäntyyppiset planeetat muodostuivat järjestelmän ulompaan osaan ja siirtyivät sitten keskelle kaasupölylevyn hidastumisen vuoksi.
On myös kuumien Jupiterien alaluokka, jota kutsutaan lyhytjaksoiseksi kuumiksi Jupitereiksi. Ne ovat "kuuma-kuuma" Jupitereita, eli kuumia Jupitereita lähinnä tähtiä.
Tällaisten planeettojen pyörimisjakso tähden ympärilläon 1-2 päivää, ja lämpötila voi usein nousta 2000 ° C: seen (kun taas tähden pintalämpötila on usein vain 2-3 kertaa planeetan pinnan lämpötila). Kuumin lyhytaikainen kuuma Jupiter (samoin kuin tunnetuin eksoplaneetta) on WASP-33 b.
Hyvin pienellä etäisyydellä tähdestä eikä kovinSuurella planeettamassalla (alle 2 Jupiterin massaa) planeetta ei esty lämpenemästä sen painovoiman avulla, mikä johtaa sen voimakkaaseen lämpölaajenemiseen ja tiheyden pudotukseen erittäin pieniin arvoihin. Tällainen planeetta on enemmän kaasupilvi kuin täysimittainen planeetta, ja sitä kutsutaan löysäksi planeetaksi.
eksoplaneettojen
Eksoplaneetta - planeetta, joka sijaitsee auringon ulkopuolellajärjestelmät. Muiden tähtien lähellä olevien planeettojen havaitsemisongelma jäi pitkään ratkaisematta, koska planeetat ovat erittäin pieniä ja himmeitä tähtiin verrattuna, ja tähdet itse ovat kaukana Auringosta (lähin on 4,24 valovuoden etäisyydellä) . Ensimmäiset eksoplaneetat löydettiin 1980-luvun lopulla.
Nyt tällaisia planeettoja on alettu löytää kiitoskehittyneitä tieteellisiä menetelmiä, usein kykyjensä rajoissa. Tammikuun 6. 2021 mennessä 4 396 eksoplaneetan olemassaolo on luotettavasti vahvistettu 3 242 planeettajärjestelmässä, joista 720:llä on useampi kuin yksi planeetta.
Luotettavien eksoplaneettaehdokkaiden määräpaljon suurempi. Kepler-hankkeeseen tammikuussa 2020 oli siis 2420 ehdokasta enemmän ja tammikuun 2020 TESS-hankkeeseen 1082 ehdokasta, mutta jotta he saisivat vahvistetun planeetan aseman, ne on rekisteröitävä uudelleen maanalaiset kaukoputket.
Eksoplaneettojen kokonaismäärä Milkisessä galaksissaPolun arvioidaan olevan vähintään 100 miljardia, joista 5-20 miljardia on mahdollisesti "Maan kaltaisia". Lisäksi nykyisten arvioiden mukaan noin 34 prosentilla Auringon kaltaisista tähdistä on Maahan verrattavia planeettoja asumisalueellaan.
Aurinkokunnan ulkopuolisten planeettojen kokonaismäärä,Maata muistuttava ja elokuussa 2016 löydetty on 216. Lokakuun 2020 lopussa tutkijat laskivat Linnunradan galaksissa mahdollisesti asuttavien eksoplaneettojen kokonaismäärän, niiden lukumäärä on noin 300 miljoonaa.
Valtaosa avoimista eksoplaneetoistahavaitaan käyttämällä erilaisia epäsuoria havaitsemismenetelmiä visuaalisen havainnon sijasta. Suurin osa tunnetuista eksoplaneettoista on kaasujättejä ja muistuttavat enemmän Jupiteria kuin maata. Tämä johtuu rajoitetuista havaitsemismenetelmistä (lyhytaikaiset massiiviset planeetat on helpompi havaita).
Animaatio eksoplaneettojen löytämisen aikajärjestyksestä.Pisteen väri osoittaa avaustavan. Vaaka-akseli on puoli-pääakselin koko. Pystyakseli on massa. Vertailun vuoksi aurinkokunnan planeetat on merkitty valkoisella
Tutkijat ennustavat, että vain galaksissaLinnunrata (missä maaplaneetamme sijaitsee), uusimpien tietojen mukaan, niiden määrä on noin 300 miljoonaa. Asutuilla planeetoilla tarkoitetaan mikrobien, kasvien ja eläinten läsnäoloa niillä, mutta ei välttämättä sivilisaatioita tai muuta älykästä elämää.
Tutkijoiden laskelmat ovat osoittaneet, että jos seuraavassavuosikymmenien ajan löydetään ainakin yksi planeetta, jolla on mahdollisia elämän jälkiä, tämä tarkoittaa, että galaksissamme on muita vastaavia maailmoja todennäköisyydellä 95-97%.
Eksoplaneettojen löytäminen antoi tähtitieteilijöille mahdollisuuden tehdäjohtopäätös: planeettajärjestelmät ovat yleinen ilmiö avaruudessa. Planeettojen muodostumisesta ei edelleenkään ole yleisesti hyväksyttyä teoriaa, mutta nyt kun tilastot on mahdollista tehdä yhteenveto, tilanne tällä alueella on muuttumassa parempaan suuntaan.
Suurin osa havaituista järjestelmistä on hyvin erilaisiaaurinkokennosta - todennäköisesti tämä johtuu käytettyjen menetelmien selektiivisyydestä (helpoin tapa havaita lyhytaikaiset massiiviset planeetat). Useimmissa tapauksissa maapallon kaltaiset ja kooltaan pienemmät planeetat (elokuu 2012) voidaan havaita vain kauttakulkumenetelmällä.
Mitkä ovat uuden roomalaisen kaukoputkiohjelman tavoitteet?
Koska menetelmä auttaa havaitsemaan tasaisenpienillä planeetoilla, joilla on laaja kiertorata, tutkijat odottavat uuden teleskoopin tutkimuksen paljastavan analogit melkein jokaisesta aurinkokuntamme planeetasta. Ja myös eksoottisemmat maailmat - jättiläiset planeetat pienillä kiertoradoilla, jotka tunnetaan kuumina Jupiterina, ja niin sanotut "epäonnistuneet tähdet" - ruskeat kääpiöt.
Aikaisemmat planeetan metsästystehtävät vuonnaEnsinnäkin he etsivät uusia maailmoja suhteellisen lähellä meitä, jopa useiden tuhansien valovuosien etäisyydellä. Läheisyys mahdollistaa tarkemman tutkimuksen. Tähtitieteilijät uskovat kuitenkin, että galaksimme ytimen lähellä olevien kappaleiden tutkiminen voisi tarjota uusia oivalluksia planeettajärjestelmien kehityksestä.
Toisin kuin galaksin levyn tähdet, jotkaovat mukavalla etäisyydellä toisistaan, ytimen lähellä olevat tähdet ovat paljon tiheämpiä. Roman voisi selvittää, vaikuttaako tämä läheinen tähtijärjestely planeettojen kiertoradoihin. Jos tähti kulkee lähellä planeettajärjestelmää, sen painovoima voi työntää planeetat normaalilta kiertoradaltaan.
Supernovat ovat myös yleisempiä lähellä keskustaagalaksit. Nämä katastrofaaliset tapahtumat ovat niin voimakkaita, että ne voivat luoda uusia elementtejä, jotka vapautuvat ympäristöön, kun räjähtävät tähdet kuolevat. Tähtitieteilijät uskovat, että tämä voi vaikuttaa planeettojen muodostumiseen.
Maailmojen löytäminen tältä alueelta voi auttaa meitä oppimaan lisää tekijöistä, jotka vaikuttavat planeettojen muodostumiseen.
Milloin kaukoputki alkaa toimia?
Roman Space Telescope on jo saanut vihreän valonkehitystä ja testausta varten. Tämä alkaa kuitenkin todennäköisesti vasta vuoden 2021 jälkeen vuonna, koska NASA aikoo keskittää huomionsa ja budjettinsa James Webb -avaruusteleskoopin viimeistelyyn, joka on määrä laukaista vuonna 2021.
Lue lisää:
Abortti ja tiede: mitä tapahtuu synnyttäville lapsille
Tutkat ovat löytäneet viimeisen Tlingitin linnoituksen Alaskasta. He ovat etsineet häntä yli 100 vuotta
Kolmasosa COVID-19: stä toipuneista palaa sairaalaan. Joka kahdeksas - kuolee