En savoir plus sur le télescope romain et sa mission
La NASA a officiellement baptisé son prochain récepteur « Hubble ». Précédemment
Le télescope spatial romain devrait être lancé enmi-2020 en tant que successeur du Hubble vieillissant. Malgré le fait qu'ils soient équipés d'un miroir de la même taille - 2,4 m de large, le nouveau télescope utilise un instrument grand angle pour étudier une région du ciel qui est 100 fois plus grande que celle que Hubble peut capturer.
Lors de l'observation de l'univers dans l'infrarougeportée, le télescope spatial romain aura plusieurs cibles principales. La première consiste à rechercher et à étudier les exoplanètes à l'aide de la spectroscopie et d'un outil de coronographie expérimentale pour obtenir des images à contraste élevé de ces mondes.
Il explore également l'énergie sombre, mystérieuseune force qui semble provoquer l'accélération de l'expansion de l'univers. Le télescope spatial romain peut également aider à étudier la matière noire et une gamme d'autres sujets astrophysiques.
Qu'est-ce que le télescope étudiera?
Des scientifiques japonais et américains ont calculé queLe télescope spatial romain Nancy Grace de la NASA détectera environ 10 Jupiters chauds et 30 naines brunes plus proches du centre de la galaxie, en utilisant l'effet de lentille gravitationnelle.
Tout d'abord, le télescope utiliseraméthode de microlentilles gravitationnelles. L'essence de la méthode est la suivante : lorsqu'un objet massif, comme une étoile, passe devant une étoile plus éloignée (par rapport au télescope), la lumière de l'étoile la plus éloignée sera réfractée.
En conséquence, l'objet le plus proche agit commelentille naturelle, grossissant la lumière de l'étoile de fond. Les planètes en orbite autour d'une étoile cristalline peuvent produire un effet similaire à une échelle plus petite, les astronomes cherchent donc à les détecter en analysant la lumière d'une étoile plus éloignée.
Puisque la méthode aide à détecter mêmepetites planètes avec un large éventail d'orbites, les scientifiques s'attendent à ce qu'une étude du nouveau télescope révèle des analogues de presque toutes les planètes de notre système solaire. Et aussi des mondes plus exotiques - des planètes géantes sur de minuscules orbites connues sous le nom de Jupiters chauds et des soi-disant «étoiles ratées» - des naines brunes.
Naines brunes
Les naines brunes sont des objets substellaires (avec des masses allant de 0,012 à 0,0767 masse solaire, soit respectivement de 12,57 à 80,35 masses de Jupiter).
Comme dans les étoiles, des réactions thermonucléaires s'y déroulent.fusion nucléaire sur les noyaux d'éléments légers (deutérium, lithium, béryllium, bore), mais, contrairement aux étoiles de la séquence principale, la contribution au dégagement de chaleur de ces étoiles à partir de la fusion nucléaire des noyaux d'hydrogène (protons) est insignifiant.
Chez les naines brunes, contrairement aux étoiles du principalséquence, il n'y a pas non plus de couches sphériques de transfert d'énergie radiante - le transfert de chaleur en elles est effectué uniquement en raison de la convection turbulente, qui détermine l'homogénéité de leur composition chimique en profondeur.
Naine brune (objet plus petit) tournantautour de l'étoile Gliese 229, qui est située dans la constellation du lièvre à environ 19 années-lumière de la Terre. La naine brune Gliese 229B a une masse de 20 à 75 masses de Jupiter.
Un des mécanismes d'origine du brunles nains sont similaires aux planétaires. Une naine brune se forme dans un disque protoplanétaire à sa périphérie. À l'étape suivante de leur vie, sous l'influence des étoiles environnantes, ils sont projetés dans l'espace environnant de leur étoile mère et forment une grande population d'objets indépendants.
Comme les étoiles ordinaires, les naines brunes peuventêtre formé indépendamment des autres objets. Ils peuvent se former individuellement ou à proximité d'autres étoiles. En 2015, un groupe de naines brunes en formation a été étudié, et certains d'entre eux ont montré les mêmes jets que des étoiles plus massives dans le processus.
Contrairement aux étoiles de la séquence principale,dont la température de surface minimale est d'environ 4000 K, la température des naines brunes est comprise entre 300 et 3000 K. Contrairement aux étoiles, qui se réchauffent en raison de la fusion thermonucléaire qui se déroule à l'intérieur, les naines brunes se refroidissent constamment tout au long de leur vie, tandis que plus le nain est gros, plus il se refroidit lentement.
Propriétés des naines brunes, transition entreles planètes et les étoiles en masse, présentent un intérêt particulier pour les astronomes. Un an après la découverte du premier objet de cette classe, des phénomènes météorologiques ont été découverts dans les atmosphères des naines brunes. Il s'est avéré que les naines brunes peuvent aussi avoir leurs propres lunes.
Jupiters chauds
Les Jupiters chauds sont une classe d'exoplanètes avec une massede l'ordre de la masse de Jupiter (1,9⋅1027 kg). Contrairement à Jupiter, qui est à 5 UA. du Soleil, un Jupiter chaud typique est situé à une distance d'environ 0,05 UA. de l'étoile, c'est-à-dire un ordre de grandeur plus proche que Mercure du Soleil et deux ordres de grandeur plus proche que Jupiter.
Jupiters chauds autrefois occupésune part importante de la liste des exoplanètes découvertes, car elles sont les plus faciles à détecter, car elles introduisent des perturbations notables de courte période dans le mouvement de l'étoile, qui peuvent être détectées par le déplacement des raies spectrales.
De plus, la probabilité qu'une planète passe devant le disque de l'étoile est assez élevée, ce qui permet d'estimer la taille de la planète par la diminution de la luminosité de l'étoile.
Représentation artistique de la planète extrasolaire chaude XO-1 b
Caractéristiques:
- Chauffer la surface à une température de 1000-1500 K(et parfois jusqu'à près de 3000 K), en raison de leur proximité avec l'étoile, provoque une dilatation thermique supplémentaire, de sorte que les rayons de ces planètes sont plus grands que ceux de planètes similaires, mais situés à une plus grande distance de l'étoile mère.
- L'excentricité de l'orbite est généralement proche de zéro car elle diminue en raison des forces de marée.
On pense que près de l'étoile elle-même ne suffit pasmatériel pour la formation des planètes. Toutes les planètes de ce type se sont formées dans la partie externe du système, puis ont migré vers le centre en raison de la décélération du disque gaz-poussière.
Il existe également une sous-classe de Jupiters chauds appelés Jupiters chauds à courte période. Ce sont des Jupiters « chauds », c’est-à-dire des Jupiters chauds les plus proches des étoiles.
La période de rotation de ces planètes autour de l'étoileest de 1 à 2 jours et la température peut souvent atteindre 2000 ° C (alors que la température de surface de l'étoile elle-même n'est souvent que de 2 à 3 fois la température de la surface de la planète). Le Jupiter chaud de courte période la plus chaude (ainsi que l'exoplanète connue la plus chaude) est WASP-33 b.
À une très petite distance de l'étoile et pas trèsAvec une masse planétaire importante (moins de 2 masses de Jupiter), la planète n'est pas empêchée de se réchauffer par sa gravité, ce qui entraîne sa forte dilatation thermique et une baisse de densité à des valeurs extrêmement faibles. Une telle planète est plus un nuage de gaz qu'une planète à part entière et s'appelle une planète lâche.
Exoplanètes
Exoplanète - une planète située en dehors du soleilsystèmes. Pendant longtemps, le problème de la détection de planètes proches d'autres étoiles est resté sans solution, car les planètes sont extrêmement petites et sombres par rapport aux étoiles, et les étoiles elles-mêmes sont loin du Soleil (la plus proche est à une distance de 4,24 années-lumière). . Les premières exoplanètes ont été découvertes à la fin des années 1980.
Aujourd'hui, de telles planètes ont commencé à être découvertes grâce àméthodes scientifiques avancées, souvent à la limite de leurs capacités. Au 6 janvier 2021, l'existence de 4 396 exoplanètes avait été confirmée de manière fiable dans 3 242 systèmes planétaires, dont 720 avaient plus d'une planète.
Nombre de candidats exoplanètes fiablesbeaucoup plus grand. Ainsi, pour le projet Kepler en janvier 2020, il y avait 2420 candidats supplémentaires, et pour le projet TESS pour janvier 2020, 1082 candidats, cependant, pour obtenir le statut de planètes confirmées, elles doivent être réenregistrées à l'aide de télescopes au sol.
Nombre total d'exoplanètes dans la Galaxie LactéeLe chemin est estimé à au moins 100 milliards, dont 5 à 20 milliards pourraient être « semblables à la Terre ». De plus, selon les estimations actuelles, environ 34 % des étoiles semblables au Soleil ont des planètes comparables à la Terre dans leur zone habitable.
Le nombre total de planètes en dehors du système solaire,ressemblant à la Terre et découverte en août 2016, est de 216. Fin octobre 2020, les scientifiques ont calculé le nombre total d'exoplanètes possiblement habitables dans la galaxie de la Voie lactée, leur nombre est d'environ 300 millions.
La grande majorité des exoplanètes ouvertesdétecté à l'aide de diverses techniques de détection indirecte plutôt que par observation visuelle. La plupart des exoplanètes connues sont des géantes gazeuses et ressemblent plus à Jupiter qu'à la Terre. Cela est dû aux méthodes de détection limitées (les planètes massives à courte période sont plus faciles à détecter).
Animation de la chronologie de la découverte des exoplanètes.La couleur du point indique la méthode d'ouverture. L'axe horizontal correspond à la taille du demi-grand axe. L'axe vertical est la masse. A titre de comparaison, les planètes du système solaire sont marquées en blanc
Les scientifiques prédisent que seulement dans la galaxieLa Voie lactée (où se trouve notre planète Terre), selon les dernières données, leur nombre est d'environ 300 millions. Les planètes habitées signifient la présence de microbes, de plantes et d'animaux sur elles, mais pas nécessairement de civilisations ou d'autres formes de vie intelligente.
Les calculs des scientifiques ont montré que si dans le prochaindécennies, au moins une planète avec des traces possibles de vie sera découverte, cela signifiera qu'il y a d'autres mondes similaires dans notre galaxie avec une probabilité de 95 à 97%.
La découverte d'exoplanètes a permis aux astronomes de faireconclusion : les systèmes planétaires sont un phénomène courant dans l’espace. Il n'existe pas encore de théorie généralement acceptée sur la formation des planètes, mais maintenant qu'il est possible de résumer les statistiques, la situation dans ce domaine évolue pour le mieux.
La plupart des systèmes détectés sont très différentsdu solaire - très probablement, cela est dû à la sélectivité des méthodes utilisées (le moyen le plus simple de détecter des planètes massives à courte période). Dans la plupart des cas, des planètes similaires à la Terre, et de plus petite taille, pour le moment (août 2012), ne peuvent être détectées que par la méthode de transit.
Quels sont les objectifs du nouveau programme de télescopes romains?
Puisque la méthode aide à détecter mêmepetites planètes avec un large éventail d'orbites, les scientifiques s'attendent à ce qu'une étude du nouveau télescope révèle des analogues de presque toutes les planètes de notre système solaire. Et aussi des mondes plus exotiques - des planètes géantes sur de minuscules orbites connues sous le nom de Jupiters chauds et des soi-disant «étoiles ratées» - des naines brunes.
Précédentes missions de chasse aux planètes entout d'abord, ils cherchaient de nouveaux mondes relativement proches de nous, à une distance pouvant atteindre plusieurs milliers d'années-lumière. La proximité étroite permet une étude plus détaillée. Cependant, les astronomes pensent que l'étude des corps proches du cœur de notre galaxie pourrait fournir de nouvelles informations sur l'évolution des systèmes planétaires.
Contrairement aux étoiles du disque de la galaxie, quisont à des distances confortables les unes des autres, les étoiles près du noyau sont beaucoup plus denses. Roman pourrait comprendre si cette disposition étroite des étoiles affecte les orbites des planètes. Si une étoile passe à proximité d'un système planétaire, sa gravité pourrait pousser les planètes hors de leurs orbites normales.
Les supernovae sont également plus fréquentes près du centregalaxies. Ces événements catastrophiques sont si intenses qu’ils peuvent créer de nouveaux éléments qui sont libérés dans l’environnement lorsque les étoiles qui explosent meurent. Les astronomes pensent que cela pourrait influencer la formation des planètes.
Trouver des mondes dans cette région peut nous aider à en savoir plus sur les facteurs qui influencent la formation planétaire.
Quand le télescope commencera-t-il à fonctionner?
Le télescope spatial romain a déjà reçu le feu vertpour le développement et les tests. Cependant, cela ne commencera probablement qu’après 2021. année parce que la NASA prévoit de concentrer son attention et son budget sur l’achèvement du télescope spatial James Webb, dont le lancement est prévu en 2021.
Lire la suite:
Avortement et science: qu'arrivera-t-il aux enfants qui accoucheront
Les radars ont trouvé le dernier fort Tlingit en Alaska. Ils le recherchent depuis plus de 100 ans
Un tiers de ceux qui ont récupéré du COVID-19 retournent à l'hôpital. Tous les huit - meurt