Bővebben a római távcsőről és a küldetésről
A NASA hivatalosan is a Hubble nevet adta következő vevőjének. Korábban
A római űrtávcsövet be kell indítania 2020-as évek közepe az öregedő Hubble utódjaként. Annak ellenére, hogy ugyanolyan méretű - 2,4 m széles - tükörrel vannak felszerelve, az új távcső széles látószögű műszerrel tanulmányozza az ég egy olyan részét, amely százszor nagyobb, mint amit Hubble képes megörökíteni.
Amikor a világegyetemet infravörös módon figyelihatótávolságon belül a római űrtávcsőnek több elsődleges célpontja lesz. Az első az exobolygók keresése és tanulmányozása spektroszkópia és egy kísérleti koronográfiai eszköz segítségével, hogy nagy kontrasztú képeket készítsenek ezekről a világokról.
Titokzatos sötét energiát is feltáregy erő, amely a jelek szerint felgyorsítja az univerzum tágulását. A római űrtávcső segíthet a sötét anyag és számos más asztrofizikai téma tanulmányozásában is.
Mit fog tanulmányozni a távcső?
Japán és amerikai tudósok azt számolták kiA NASA Nancy Grace római űrteleszkópja mintegy 10 forró Jupitert és 30 barna törpét talál majd közelebb a galaxis középpontjához, a gravitációs lencsék segítségével.
Először is a távcső fogja használnigravitációs mikrolencsés módszer. A módszer lényege a következő: amikor egy hatalmas objektum, például egy csillag elhalad egy távolabbi csillag előtt (a távcsőhöz képest), a távolabbi csillag fénye megtörik.
Ennek eredményeként a közelebbi tárgy úgy viselkedik, minttermészetes lencse, felnagyítva a háttércsillag fényét. A lencsecsillag körül keringő bolygók hasonló hatásúak lehetnek kisebb léptékben is, ezért a csillagászok célja egy távolabbi csillag fényének elemzésével felismerni őket.
Mivel a módszer segít az egyenletes észlelésébenkis bolygók sokféle pályával, a tudósok arra számítanak, hogy az új távcső felmérése feltárja Naprendszerünk szinte minden bolygó analógját. És egzotikusabb világok - óriási bolygók apró pályán, úgynevezett forró Jupiterek, és az úgynevezett "bukott csillagok" - barna törpék.
Barna törpék
A barna törpék csillag alatti objektumok (tömegük 0,012-0,0767 naptömeg, illetve 12,57-80,35 Jupiter tömeg).
Mint a csillagokban, a termonukleáris reakciók is végbemennek bennük.magfúzió a könnyű elemek (deutérium, lítium, berillium, bór) magjain, de a fő szekvencia csillagjaival ellentétben az ilyen csillagok hőfelszabadulásához való hozzájárulás a hidrogénmagok (protonok) magfúziójából jelentéktelen.
Barna törpékben, ellentétben a fő csillagokkalsorrendben szintén nincsenek sugárzó energiaátadás gömbrétegei - a hőátadás bennük csak a turbulens konvekció miatt valósul meg, amely meghatározza kémiai összetételük homogenitását a mélység felett.
Barna törpe (kisebb tárgy) forgóa Gliese 229 csillag körül, amely a Nyúl csillagképben található, mintegy 19 fényévnyire a Földtől. A Gliese 229B barna törpe tömege 20-75 Jupiter tömeg.
A barna keletkezésének egyik mechanizmusatörpék hasonlóak a bolygóihoz. Külterületén egy protoplanetáris korongban barna törpe képződik. Életük következő szakaszában, a környező csillagok hatására, szülőcsillaguk környező terébe vetik őket, és független tárgyak nagy populációját alkotják.
A közönséges csillagokhoz hasonlóan a barna törpék ismás tárgyaktól függetlenül alakuljon ki. Kialakulhatnak külön-külön vagy más csillagok közvetlen közelében. 2015-ben egy alkotó barna törpék csoportját vizsgálták, és néhányuk ugyanazokat a sugárokat mutatta, mint a tömegesebb csillagok.
A fő szekvencia csillagokkal ellentétbenamelynek minimális felületi hőmérséklete körülbelül 4000 K, a barna törpék hőmérséklete 300 és 3000 K. élet, míg minél nagyobb a törpe, annál lassabban hűl.
A barna törpék tulajdonságai, átmeneti közötta bolygók és a csillagok tömeg szerint különösen érdeklik a csillagászokat. Egy évvel ezen osztály első tárgyának felfedezése után időjárási jelenségeket fedeztek fel a barna törpék légkörében. Kiderült, hogy a barna törpéknek is lehet saját holdjuk.
Forró Jupiterek
A forró Jupiterek a tömegű exobolygók osztályanagyságrendű Jupiter (1,9⋅1027 kg). Ellentétben a Jupiterrel, amely 5 AU távolságra van. a Naptól egy tipikus forró Jupiter körülbelül 0,05 AU távolságra található. a csillagtól, vagyis egy nagyságrenddel közelebb, mint a Merkúr a Naptól, és két nagyságrenddel közelebb, mint a Jupiter.
Forró Jupiterek egy időben elfoglaltáka felfedezett exobolygók listájának jelentős része, mivel ezeket a legkönnyebben észlelni, mivel ezek érzékelhető, rövid periódusú zavarokat okoznak a csillag mozgásában, ami spektrumvonalak eltolásával érzékelhető.
Ráadásul elég nagy annak a valószínűsége, hogy egy bolygó elhalad a csillag korongja előtt, ami lehetővé teszi a bolygó méretének becslését a csillag fényességének csökkenése alapján.
A forró napsugár XO-1 bolygó művészi ábrázolása b
Jellemzők:
- A felület felmelegítése 1000-1500 K hőmérsékletre(és néha csaknem 3000 K-ig), a csillaghoz való közelségük miatt további hőtágulást okoz, így az ilyen bolygók sugara nagyobb, mint a hasonlóaké, de nagyobb távolságra helyezkedik el az anyacsillagtól.
- A pálya excentricitása általában közel nulla, mivel csökken az árapályerők hatására.
Úgy gondolják, hogy maga a csillag közelében nem eléganyag a bolygók kialakulásához. Az összes ilyen típusú bolygó a rendszer külső részében alakult ki, majd a gáz-por tárcsa lassulása miatt középre vándorolt.
A forró Jupitereknek van egy alosztálya is, az úgynevezett rövid periódusú forró Jupiterek. Ezek „forró-forró” Jupiterek, vagyis a csillagokhoz legközelebb eső forró Jupiterek.
Az ilyen bolygók forgási időszaka a csillag körül1-2 nap, és a hőmérséklet gyakran elérheti a 2000 ° C-ot (míg maga a csillag felületi hőmérséklete gyakran csak a bolygó felszínének hőmérsékletének 2-3-szorosa). A legforróbb rövid ideig tartó forró Jupiter (valamint az ismert legforróbb exobolygó) a WASP-33 b.
Nagyon kis távolságra a csillagtól, és nem nagyonNagy bolygótömeggel (kevesebb, mint 2 Jupiter tömeg) a bolygót nem akadályozza a bemelegedés a gravitációja miatt, ami erős hőtágulásához és a sűrűség csökkenéséhez vezet rendkívül alacsony értékekre. Egy ilyen bolygó inkább gázfelhő, mint teljes értékű bolygó, és laza bolygónak hívják.
exobolygók
Exobolygó - a Napon kívül található bolygórendszerek. A többi csillag közelében lévő bolygók észlelésének problémája sokáig megoldatlan maradt, mivel a bolygók rendkívül kicsik és halványak a csillagokhoz képest, maguk a csillagok pedig messze vannak a Naptól (a legközelebbi 4,24 fényév távolságra van). . Az első exobolygókat az 1980-as évek végén fedezték fel.
Most az ilyen bolygókat kezdték felfedezni köszönhetőenfejlett tudományos módszereket, gyakran képességeik határáig. 2021. január 6-án 4396 exobolygó létezését 3242 bolygórendszerben erősítették meg megbízhatóan, amelyek közül 720-nak egynél több bolygója van.
Megbízható exobolygó-jelöltek számaSokkal nagyobb. Így a 2020 januári Kepler-projektre 2420-an, a 2020-as januári TESS-projektre pedig 1082 jelölt érkezett, azonban ahhoz, hogy megerősített bolygók státuszát megszerezhessék, újra regisztrálni kell őket földi távcsövek.
A Tejútgalaxis exobolygóinak teljes számaAz út a becslések szerint legalább 100 milliárd, amelyből 5-20 milliárd „földszerű” lehet. Emellett a jelenlegi becslések szerint a Nap-szerű csillagok körülbelül 34%-ának a Földhöz hasonló bolygói vannak a lakható zónájában.
A Naprendszeren kívüli bolygók teljes száma,A Földre hasonlító és 2016. augusztusában felfedezett érték 216. 2020 októberének végén a tudósok kiszámították a Tejút-galaxisban az esetleges lakható exobolygók teljes számát, számuk körülbelül 300 millió.
A nyitott exobolygók döntő többségevizuális megfigyelés helyett különféle közvetett detektálási technikákkal detektálható. Az ismert exobolygók többsége gázóriás, és inkább hasonlít a Jupiterhez, mint a Földhöz. Ennek oka a korlátozott detektálási módszerek (a rövid ideig tartó masszív bolygók könnyebben észlelhetők).
Animáció az exobolygók felfedezésének kronológiájáról.A pont színe a nyitási módot jelöli. A vízszintes tengely a féltengely nagysága. A függőleges tengely tömeg. Összehasonlításképpen: a Naprendszer bolygóit fehér színnel jelöltük
A tudósok azt jósolják, hogy csak a galaxisbanA Tejút (ahol a Föld bolygónk található) a legfrissebb adatok szerint számuk körülbelül 300 millió. A lakott bolygók mikrobák, növények és állatok jelenlétét jelentik rajtuk, de nem feltétlenül civilizációkat vagy más intelligens életet.
A tudósok számításai azt mutatták, hogy ha a következőbenévtizedek alatt legalább egy olyan bolygót fedeznek fel, amely életének lehetséges nyomaival rendelkezik, ez azt jelenti, hogy más hasonló világok is vannak galaxisunkban 95-97% -os valószínűséggel.
Az exobolygók felfedezése lehetővé tette a csillagászoknakkövetkeztetés: a bolygórendszerek gyakori jelenségek az űrben. Még mindig nincs általánosan elfogadott elmélet a bolygókeletkezésről, de most, hogy lehetséges a statisztikák összegzése, a helyzet ezen a területen jó irányba változik.
Az észlelt rendszerek többsége nagyon különbözőa szolártól - nagy valószínűséggel ez az alkalmazott módszerek szelektivitásának köszönhető (a legegyszerűbb módja a rövid periódusú hatalmas bolygók kimutatásának). A legtöbb esetben a Földhöz hasonló, és jelenleg kisebb méretű bolygókat (2012. augusztus) csak tranzit módszerrel lehet kimutatni.
Mi a célja az új római távcsőprogramnak?
Mivel a módszer segít az egyenletes észlelésébenkis bolygók sokféle pályával, a tudósok arra számítanak, hogy az új távcső felmérése feltárja Naprendszerünk szinte minden bolygó analógját. És egzotikusabb világok - óriási bolygók apró pályán, úgynevezett forró Jupiterek, és az úgynevezett "bukott csillagok" - barna törpék.
Korábbi bolygóvadász küldetésekelőször is új világokat kerestek hozzánk viszonylag közel, akár több ezer fényév távolságra is. A közvetlen közelség lehetővé teszi a részletesebb tanulmányozást. A csillagászok azonban úgy vélik, hogy galaxisunk magjához közeli testek tanulmányozása új betekintést nyújthat a bolygórendszerek fejlődésébe.
A galaxis korongjában lévő csillagokkal ellentétben, amelyekkényelmes távolságban vannak egymástól, a mag közelében lévő csillagok sokkal sűrűbbek. Roman kitalálhatná, hogy a csillagok ilyen szoros elrendezése befolyásolja-e a bolygók pályáját. Ha egy csillag egy bolygórendszer közelében halad el, gravitációja kiszoríthatja a bolygókat normál pályájukról.
A szupernóvák is gyakoribbak a központ közelébengalaxisok. Ezek a katasztrofális események olyan hevesek, hogy új elemeket hozhatnak létre, amelyek a felrobbanó csillagok meghalásakor a környezetbe kerülnek. A csillagászok úgy vélik, hogy ez befolyásolhatja a bolygók kialakulását.
Világok keresése ebben a régióban segíthet abban, hogy többet megtudjunk a bolygóképződést befolyásoló tényezőkről.
Mikor kezd dolgozni a távcső?
A római űrteleszkóp már zöld utat kapottfejlesztéshez és teszteléshez. Ez azonban nagy valószínűséggel csak 2021 után kezdődik évben, mert a NASA azt tervezi, hogy figyelmét és költségvetését a James Webb Űrteleszkóp első befejezésére összpontosítja, amely a tervek szerint 2021-ben indul.
Olvass tovább:
Abortusz és tudomány: mi lesz a gyerekekkel, akik szülni fognak
A radarok megtalálták az utolsó alaszkai Tlingit erődöt. Több mint 100 éve keresik
A COVID-19-ből felépültek egyharmada visszatér a kórházba. Minden nyolcadik - meghal