Maggiori informazioni sul telescopio romano e sulla missione
La NASA ha ufficialmente chiamato il suo prossimo ricevitore "Hubble". In precedenza
Il Roman Space Telescope dovrebbe essere lanciato inmetà degli anni '20 come successore dell'invecchiamento di Hubble. Nonostante siano dotati di uno specchio della stessa dimensione - 2,4 m di larghezza, il nuovo telescopio utilizza uno strumento grandangolare per studiare una regione del cielo che è 100 volte più grande di quella che Hubble può catturare.
Quando si osserva l'universo a infrarossiraggio, il telescopio spaziale romano avrà diversi obiettivi primari. Il primo è cercare e studiare esopianeti utilizzando la spettroscopia e uno strumento sperimentale di coronografia per ottenere immagini ad alto contrasto di questi mondi.
Esplora anche l'energia oscura, misteriosauna forza che sembra causare l'accelerazione dell'espansione dell'universo. Il Roman Space Telescope può anche aiutare a studiare la materia oscura e una serie di altri argomenti astrofisici.
Cosa studierà il telescopio?
Lo hanno calcolato scienziati giapponesi e americaniIl telescopio spaziale romano Nancy Grace della NASA troverà circa 10 soggetti gioviani caldi e 30 nane brune più vicini al centro della galassia, sfruttando l'effetto della lente gravitazionale.
Prima di tutto, utilizzeremo il telescopiometodo di microlente gravitazionale. L'essenza del metodo è questa: quando un oggetto massiccio, come una stella, passa davanti a una stella più distante (rispetto al telescopio), la luce della stella più distante verrà rifratta.
Di conseguenza, l'oggetto più vicino si comporta comelente naturale, ingrandendo la luce dalla stella sullo sfondo. I pianeti in orbita attorno a una stella con lente possono produrre un effetto simile su scala più piccola, quindi gli astronomi mirano a rilevarli analizzando la luce da una stella più lontana.
Poiché il metodo aiuta a rilevare anchepiccoli pianeti con una vasta gamma di orbite, gli scienziati si aspettano che un'indagine del nuovo telescopio riveli analoghi di quasi tutti i pianeti del nostro sistema solare. E anche mondi più esotici - pianeti giganti in minuscole orbite conosciute come Giove caldi e le cosiddette "stelle fallite" - nane brune.
Nane brune
Le nane brune sono oggetti substellari (con masse comprese tra 0,012 e 0,0767 masse solari o, rispettivamente, tra 12,57 e 80,35 masse di Giove).
Come nelle stelle, in esse avvengono reazioni termonucleari.fusione nucleare sui nuclei degli elementi leggeri (deuterio, litio, berillio, boro), ma, a differenza delle stelle della sequenza principale, il contributo al rilascio di calore di tali stelle dalla fusione nucleare dei nuclei di idrogeno (protoni) è insignificante.
Nelle nane brune, a differenza delle stelle principalisequenza, non ci sono nemmeno strati sferici di trasferimento di energia radiante - il trasferimento di calore in essi viene effettuato solo a causa della convezione turbolenta, che determina l'omogeneità della loro composizione chimica sulla profondità.
Nana bruna (oggetto più piccolo) rotanteintorno alla stella Gliese 229, che si trova nella costellazione della Lepre a circa 19 anni luce dalla Terra. La nana bruna Gliese 229B ha una massa da 20 a 75 masse di Giove.
Uno dei meccanismi di origine del marronei nani sono simili al planetario. Una nana bruna si forma in un disco protoplanetario alla sua periferia. Nella fase successiva della loro vita, sotto l'influenza delle stelle circostanti, vengono lanciati nello spazio circostante della loro stella madre e formano una grande popolazione di oggetti indipendenti.
Come le normali stelle, le nane brune possono farloessere formato indipendentemente da altri oggetti. Possono formarsi individualmente o in prossimità di altre stelle. Nel 2015 è stato studiato un gruppo di nane brune in formazione e alcune di esse hanno mostrato gli stessi getti di stelle più massicce nel processo.
A differenza delle stelle della sequenza principale,la cui temperatura superficiale minima è di circa 4000 K, la temperatura delle nane brune è compresa tra 300 e 3000 K. A differenza delle stelle, che si riscaldano a causa della fusione termonucleare che avviene al loro interno, le nane brune si raffreddano costantemente durante il loro vita, mentre più grande è il nano, più lentamente si raffredda.
Proprietà delle nane brune, transizione trapianeti e stelle in massa, sono di particolare interesse per gli astronomi. Un anno dopo la scoperta del primo oggetto di questa classe, furono scoperti fenomeni meteorologici nelle atmosfere delle nane brune. Si è scoperto che anche le nane brune possono avere le loro lune.
Giove caldo
I Giove caldi sono una classe di esopianeti con massadell'ordine della massa di Giove (1,9⋅1027 kg). A differenza di Giove, che dista 5 UA. dal Sole, un tipico Giove caldo si trova a una distanza di circa 0,05 UA. dalla stella, cioè un ordine di grandezza più vicino di Mercurio dal Sole e due ordini di grandezza più vicino di Giove.
I Giove caldi un tempo occupavanouna quota significativa dell'elenco degli esopianeti scoperti, poiché sono i più facili da rilevare, poiché introducono notevoli disturbi di breve periodo nel movimento della stella, che possono essere rilevati spostando le linee spettrali.
Inoltre, la probabilità che un pianeta passi davanti al disco della stella è piuttosto elevata, il che rende possibile stimare le dimensioni del pianeta in base alla diminuzione della luminosità della stella.
Rappresentazione artistica del caldo pianeta extrasolare XO-1 b
Caratteristiche:
- Riscaldare la superficie ad una temperatura di 1000-1500 K.(e talvolta fino a quasi 3000 K), a causa della loro vicinanza alla stella, provoca un'ulteriore espansione termica, in modo che i raggi di tali pianeti siano maggiori di quelli di quelli simili, ma situati ad una distanza maggiore dalla stella madre.
- L'eccentricità dell'orbita è solitamente prossima allo zero poiché diminuisce a causa delle forze di marea.
Si ritiene che vicino alla stella stessa non sia sufficientemateriale per la formazione dei pianeti. Tutti i pianeti di questo tipo si sono formati nella parte esterna del sistema e poi sono migrati al centro a causa della decelerazione nel disco di polvere di gas.
Esiste anche una sottoclasse di Giove caldi chiamata Giove caldo di breve periodo. Sono Giove “caldi-caldi”, cioè i Giove caldi più vicini alle stelle.
Il periodo di rotazione di tali pianeti attorno alla stellaè di 1-2 giorni, e la temperatura può spesso raggiungere i 2000 ° C (mentre la temperatura superficiale della stella stessa è spesso solo 2-3 volte la temperatura della superficie del pianeta). Il più caldo Giove caldo di breve periodo (così come il più caldo esopianeta conosciuto) è WASP-33 b.
A una distanza molto piccola dalla stella e non moltoCon una grande massa del pianeta (meno di 2 masse di Giove), il pianeta non è impedito dal riscaldamento dalla sua gravità, che porta alla sua forte espansione termica e una diminuzione della densità a valori estremamente bassi. Un tale pianeta è più una nuvola di gas che un pianeta a tutti gli effetti ed è chiamato pianeta sciolto.
esopianeti
Exoplanet - un pianeta situato al di fuori del sistema solaresistemi. Per molto tempo, il problema di rilevare pianeti vicino ad altre stelle è rimasto irrisolto, poiché i pianeti sono estremamente piccoli e deboli rispetto alle stelle, e le stelle stesse sono lontane dal Sole (la più vicina si trova a una distanza di 4,24 anni luce). . I primi esopianeti furono scoperti alla fine degli anni '80.
Ora tali pianeti hanno iniziato a essere scoperti grazie ametodi scientifici avanzati, spesso ai limiti delle loro capacità. Al 6 gennaio 2021, l’esistenza di 4.396 esopianeti è stata confermata in modo affidabile in 3.242 sistemi planetari, di cui 720 hanno più di un pianeta.
Numero di candidati esopianeti affidabilimolto più grande. Quindi, per il progetto Kepler a gennaio 2020, c'erano 2.420 candidati in più, e per il progetto TESS per gennaio 2020, 1.082 candidati, tuttavia, per ottenere lo stato di pianeti confermati, devono essere registrati nuovamente utilizzando telescopi terrestri.
Numero totale di esopianeti nella Galassia LatteaSi stima che il percorso sia di almeno 100 miliardi, di cui da 5 a 20 miliardi potrebbero essere “simili alla Terra”. Inoltre, secondo le stime attuali, circa il 34% delle stelle simili al Sole hanno pianeti paragonabili alla Terra nella loro zona abitabile.
Il numero totale di pianeti al di fuori del sistema solare,Simile alla Terra e scoperto nell'agosto 2016, è 216. Alla fine di ottobre 2020, gli scienziati hanno calcolato il numero totale di esopianeti potenzialmente abitabili nella galassia della Via Lattea, il loro numero è di circa 300 milioni.
La stragrande maggioranza degli esopianeti apertirilevato utilizzando varie tecniche di rilevamento indiretto piuttosto che l'osservazione visiva. La maggior parte degli esopianeti conosciuti sono giganti gassosi e sono più simili a Giove che alla Terra. Ciò è dovuto ai metodi di rilevamento limitati (i pianeti massicci di breve periodo sono più facili da rilevare).
Animazione della cronologia della scoperta di esopianeti.Il colore del punto indica il metodo di apertura. L'asse orizzontale è la dimensione del semiasse maggiore. L'asse verticale è la massa. Per confronto, i pianeti del sistema solare sono contrassegnati in bianco
Gli scienziati lo prevedono solo nella galassiaLa Via Lattea (dove si trova il nostro pianeta Terra), secondo gli ultimi dati, il loro numero è di circa 300 milioni. Per pianeti abitati si intende la presenza di microbi, piante e animali su di essi, ma non necessariamente civiltà o altra vita intelligente.
I calcoli degli scienziati hanno dimostrato che se nel prossimodecenni, verrà scoperto almeno un pianeta con possibili tracce di vita, questo significherà che ci sono altri mondi simili nella nostra galassia con una probabilità del 95-97%.
La scoperta degli esopianeti ha permesso agli astronomi di fareconclusione: i sistemi planetari sono un fenomeno comune nello spazio. Non esiste ancora una teoria generalmente accettata sulla formazione dei pianeti, ma ora che è possibile riassumere le statistiche, la situazione in quest'area sta cambiando in meglio.
La maggior parte dei sistemi rilevati sono molto diversidal solare - molto probabilmente, ciò è dovuto alla selettività dei metodi utilizzati (il modo più semplice per rilevare pianeti massicci di breve periodo). Nella maggior parte dei casi, pianeti simili alla Terra e di dimensioni più piccole, al momento (agosto 2012), possono essere rilevati solo con il metodo del transito.
Quali sono gli obiettivi del nuovo programma del telescopio romano?
Poiché il metodo aiuta a rilevare anchepiccoli pianeti con una vasta gamma di orbite, gli scienziati si aspettano che un'indagine del nuovo telescopio riveli analoghi di quasi tutti i pianeti del nostro sistema solare. E anche mondi più esotici - pianeti giganti in minuscole orbite conosciute come Giove caldi e le cosiddette "stelle fallite" - nane brune.
Precedenti missioni di caccia al pianeta inprima di tutto, stavano cercando nuovi mondi relativamente vicini a noi, a una distanza fino a diverse migliaia di anni luce. La vicinanza rende possibile uno studio più dettagliato. Tuttavia, gli astronomi ritengono che lo studio di corpi vicini al nucleo della nostra galassia potrebbe fornire nuove informazioni sull'evoluzione dei sistemi planetari.
A differenza delle stelle nel disco della galassia, chesono a distanze confortevoli l'una dall'altra, le stelle vicino al nucleo sono molto più dense. Roman potrebbe capire se questa stretta disposizione delle stelle influisce sulle orbite dei pianeti. Se una stella passa vicino a un sistema planetario, la sua gravità potrebbe spingere i pianeti fuori dalle loro normali orbite.
Le supernovae sono anche più comuni vicino al centrogalassie. Questi eventi catastrofici sono così intensi da poter creare nuovi elementi che vengono rilasciati nell’ambiente quando le stelle che esplodono muoiono. Gli astronomi ritengono che ciò potrebbe influenzare la formazione dei pianeti.
Trovare mondi in questa regione può aiutarci a saperne di più sui fattori che influenzano la formazione planetaria.
Quando inizierà a funzionare il telescopio?
Il Telescopio Spaziale Romano ha già ricevuto il via liberaper lo sviluppo e il test. Tuttavia, molto probabilmente ciò inizierà solo dopo il 2021 anno perché la NASA prevede di concentrare la propria attenzione e il proprio budget sul completamento del telescopio spaziale James Webb, il cui lancio è previsto nel 2021.
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