Mer om det romerske teleskopet og oppdraget
NASA har offisielt kalt sin neste mottaker "Hubble". Tidligere
Romersk romteleskop bør lanseres imidten av 2020-tallet som etterfølgeren til den aldrende Hubble. Til tross for at de er utstyrt med et speil av samme størrelse - 2,4 m bredt, bruker det nye teleskopet et vidvinkelinstrument for å studere et område på himmelen som er 100 ganger større enn det Hubble kan fange.
Når du observerer universet i infrarødromersk romteleskop vil ha flere primære mål. Den første er å søke etter og studere eksoplaneter ved hjelp av spektroskopi og et eksperimentelt koronografiverktøy for å få bilder med høy kontrast av disse verdenene.
Han utforsker også mørk energi, mystisken kraft som ser ut til å forårsake at utvidelsen av universet akselererer. Romersk romteleskop kan også bidra til å studere mørk materie og en rekke andre astrofysiske emner.
Hva skal teleskopet studere?
Japanske og amerikanske forskere har beregnet detNASAs romerske romteleskop Nancy Grace vil finne rundt 10 varme Jupitere og 30 brune dverger nærmere sentrum av galaksen, ved å bruke effekten av gravitasjonslinser.
Først av alt vil teleskopet brukegravitasjonsmikrolinsemetode. Essensen av metoden er dette: når et massivt objekt, for eksempel en stjerne, passerer foran en fjernere stjerne (i forhold til teleskopet), vil lyset fra den fjernere stjernen brytes.
Som et resultat virker det nærmere objektet somnaturlig linse, forstørrer lyset fra bakgrunnsstjernen. Planeter som kretser rundt en linsestjerne kan gi en lignende effekt i mindre skala, så astronomer tar sikte på å oppdage dem ved å analysere lys fra en lengre stjerne.
Siden metoden hjelper til med å oppdage selvsmå planeter med et bredt spekter av baner, forventer forskere at en undersøkelse av det nye teleskopet vil avdekke analoger av nesten alle planeter i vårt solsystem. Og også mer eksotiske verdener - gigantiske planeter i små baner kjent som varme Jupiters, og såkalte "mislykkede stjerner" - brune dverger.
Brune dverger
Brune dverger er substellare objekter (med masser fra 0,012 til 0,0767 solmasser, eller henholdsvis fra 12,57 til 80,35 Jupiter-masser).
Som i stjerner finner termonukleære reaksjoner sted i dem.kjernefusjon på kjernene til lyselementer (deuterium, litium, beryllium, bor), men i motsetning til stjernene i hovedsekvensen, er bidraget til varmeutgivelsen av slike stjerner fra kjernefusjonen av hydrogenkjerner (protoner) ubetydelig.
I brune dverger, i motsetning til hovedstjernenesekvens, det er heller ingen sfæriske lag med strålende energioverføring - varmeoverføring i dem utføres bare på grunn av turbulent konveksjon, som bestemmer homogeniteten til deres kjemiske sammensetning over dybde.
Brun dverg (mindre gjenstand) roterenderundt stjernen Gliese 229, som ligger i konstellasjonen Hare omtrent 19 lysår fra jorden. Den brune dvergen Gliese 229B har en masse på 20 til 75 Jupiter-masser.
En av opprinnelsesmekanismene til bruntdverger ligner planetariske. En brun dverg dannes i en protoplanetær plate i utkanten. På den neste fasen av livet deres, under innflytelse av de omkringliggende stjernene, blir de kastet inn i det omkringliggende rommet til foreldrestjernen og danner en stor populasjon av uavhengige objekter.
Som vanlige stjerner kan brune dverger gjøre detdannes uavhengig av andre gjenstander. De kan danne hver for seg eller i nærheten av andre stjerner. I 2015 ble en gruppe dannende brune dverger studert, og noen av dem viste de samme strålene som mer massive stjerner i prosessen.
I motsetning til hovedstjerne,den minste overflatetemperaturen er ca 4000 K, og temperaturen til brune dverger er i området fra 300 til 3000 K. I motsetning til stjerner, som varmer seg opp på grunn av den termonukleære fusjonen som foregår inne i dem, kjøler brune dverger seg konstant ned gjennom hele deres livet, mens jo større dvergen er, desto tregere kjøler den seg.
Egenskaper av brune dverger, overgangs mellomplaneter og stjerner etter masse, er av spesiell interesse for astronomer. Et år etter oppdagelsen av det første objektet i denne klassen, ble værfenomener oppdaget i atmosfærene til brune dverger. Det viste seg at brune dverger også kan ha sine egne måner.
Hot Jupiters
Hot Jupiters er en klasse av eksoplaneter med masseav størrelsesorden av Jupiter (1,9 til 1027 kg). I motsetning til Jupiter, som er 5 AU unna. fra solen, ligger en typisk varm Jupiter i en avstand på ca. 0,05 AU. fra stjernen, det vil si en størrelsesorden nærmere enn kvikksølv fra solen og to størrelsesordener nærmere enn Jupiter.
Hot Jupiters på en gang okkuperten betydelig andel av listen over oppdagede eksoplaneter, siden de er de enkleste å oppdage, siden de introduserer merkbare kortvarige forstyrrelser i stjernens bevegelse, som kan oppdages ved å skifte spektrallinjer.
I tillegg er sannsynligheten for at en planet passerer foran stjernens skive ganske stor, noe som gjør det mulig å anslå størrelsen på planeten ved reduksjonen i stjernens lysstyrke.
Kunstnerisk fremstilling av den varme ekstrasolare planeten XO-1 b
funksjoner:
- Oppvarming av overflaten til en temperatur på 1000-1500 K(og noen ganger opp til nesten 3000 K), på grunn av deres nærhet til stjernen, forårsaker ytterligere termisk ekspansjon, slik at radiene til slike planeter er større enn de til lignende, men ligger i større avstand fra moderstjernen.
- Banens eksentrisitet er vanligvis nær null når den avtar på grunn av tidevannskrefter.
Det antas at nær selve stjernen ikke er nokmateriale for dannelse av planeter. Alle planeter av denne typen ble dannet i den ytre delen av systemet, og deretter migrert til sentrum på grunn av retardasjon i gassstøvskiven.
Det er også en underklasse av varme Jupitere kalt kortvarige varme Jupitere. De er "hot-hot" Jupiters, det vil si varme Jupiters nærmest stjernene.
Rotasjonsperioden for slike planeter rundt stjernener 1-2 dager, og temperaturen kan ofte nå 2000 ° C (mens selve stjernens overflatetemperatur ofte bare er 2-3 ganger temperaturen på planetens overflate). Den hotteste kortvarige varme Jupiter (så vel som den hotteste kjente exoplaneten) er WASP-33 b.
På en veldig liten avstand til stjernen og ikke veldigMed en stor planetmasse (mindre enn 2 Jupiter-masser), holdes planeten ikke oppvarmet av tyngdekraften, noe som fører til dens sterke termiske ekspansjon og et fall i tetthet til ekstremt lave verdier. En slik planet er mer en gasssky enn en fullverdig planet og kalles en løs planet.
eksoplaneter
Eksoplanet - en planet som ligger utenfor solensystemer. I lang tid forble problemet med å oppdage planeter i nærheten av andre stjerner uløst, siden planetene er ekstremt små og svake sammenlignet med stjernene, og selve stjernene er langt fra solen (den nærmeste er i en avstand på 4,24 lysår) . De første eksoplanetene ble oppdaget på slutten av 1980-tallet.
Nå har slike planeter begynt å bli oppdaget takket væreavanserte vitenskapelige metoder, ofte til grensene for deres evner. Fra 6. januar 2021 er eksistensen av 4396 eksoplaneter pålitelig bekreftet i 3242 planetsystemer, hvorav 720 har mer enn én planet.
Antall pålitelige eksoplanetkandidatermye større. Så for Kepler-prosjektet i januar 2020 var det 2420 flere kandidater, og for TESS-prosjektet for januar 2020 måtte 1.082 kandidater, for å oppnå status som bekreftede planeter, imidlertid registreres på nytt ved hjelp av bakkebaserte teleskoper.
Totalt antall eksoplaneter i MelkegalaksenBanen er estimert til å være minst 100 milliarder, hvorav 5 til 20 milliarder muligens er «jordlignende». Også, ifølge nåværende estimater, har omtrent 34 % av sollignende stjerner planeter som kan sammenlignes med Jorden i deres beboelige sone.
Totalt antall planeter utenfor solsystemet,ligner jorden og ble oppdaget i august 2016, er 216. På slutten av oktober 2020 beregnet forskere det totale antallet mulige beboelige eksoplaneter i Melkeveis-galaksen, deres antall er omtrent 300 millioner.
De aller fleste åpne eksoplaneteroppdaget ved hjelp av forskjellige indirekte deteksjonsteknikker i stedet for visuell observasjon. De fleste av de kjente eksoplanetene er gasskjemper og er mer som Jupiter enn Jorden. Dette skyldes de begrensede deteksjonsmetodene (kortsiktige massive planeter er lettere å oppdage).
Animasjon av kronologien til oppdagelsen av exoplaneter.Punktfargen indikerer åpningsmetoden. Den horisontale aksen er størrelsen på den semi-store aksen. Den vertikale aksen er masse. Til sammenligning er planetene i solsystemet merket med hvitt
Forskere spår det bare i galaksenMelkeveien (der vår planet Jorden ligger), ifølge de siste dataene, er antallet deres rundt 300 millioner. Beboede planeter betyr tilstedeværelsen av mikrober, planter og dyr på dem, men ikke nødvendigvis sivilisasjoner eller annet intelligent liv.
Beregninger av forskere har vist at hvis i nestetiår, vil minst en planet med mulige spor av liv bli oppdaget, dette vil bety at det er andre lignende verdener i vår galakse med en sannsynlighet på 95-97%.
Oppdagelsen av eksoplaneter tillot astronomer å gjørekonklusjon: planetsystemer er et vanlig fenomen i verdensrommet. Det er fortsatt ingen allment akseptert teori om planetdannelse, men nå som det er mulig å oppsummere statistikk, endrer situasjonen på dette området seg til det bedre.
De fleste av de oppdagede systemene er veldig forskjelligefra solenergien - mest sannsynlig skyldes dette selektiviteten til metodene som brukes (den enkleste måten å oppdage kortsiktige massive planeter). I de fleste tilfeller kan planeter som ligner på jorden og med mindre størrelse for øyeblikket (august 2012) bare oppdages ved transittmetoden.
Hva er målene med det nye romerske teleskopprogrammet?
Siden metoden hjelper til med å oppdage selvsmå planeter med et bredt spekter av baner, forventer forskere at en undersøkelse av det nye teleskopet vil avdekke analoger av nesten alle planeter i vårt solsystem. Og også mer eksotiske verdener - gigantiske planeter i små baner kjent som varme Jupiters, og såkalte "mislykkede stjerner" - brune dverger.
Tidligere planetjaktoppdrag iførst og fremst lette de etter nye verdener relativt nær oss, i en avstand på opptil flere tusen lysår. Nærhet muliggjør mer detaljerte studier. Imidlertid mener astronomer at å studere kropper nær kjernen i galaksen vår kan gi ny innsikt i hvordan planetariske systemer utvikler seg.
I motsetning til stjernene på galaksens disk, somer i behagelige avstander fra hverandre, er stjernene nær kjernen mye tettere. Roman kunne finne ut om dette tette arrangementet av stjerner påvirker planetene. Hvis en stjerne passerer nær et planetarisk system, kan dens tyngdekraft skyve planetene ut av sine normale baner.
Supernovaer er også mer vanlige nær sentrumgalakser. Disse katastrofale hendelsene er så intense at de kan skape nye elementer som slippes ut i miljøet når de eksploderende stjernene dør. Astronomer tror dette kan påvirke dannelsen av planeter.
Å finne verdener i denne regionen kan hjelpe oss med å lære mer om faktorene som påvirker planetformasjonen.
Når begynner teleskopet å virke?
Roman Space Telescope har allerede fått grønt lysfor utvikling og testing. Imidlertid vil dette mest sannsynlig begynne først etter 2021 år fordi NASA planlegger å fokusere sin oppmerksomhet og budsjett på å fullføre James Webb-romteleskopet først, som etter planen skal lanseres i 2021.
Les mer:
Abort og vitenskap: hva vil skje med barna som skal føde
Radarer har funnet det siste Tlingit-fortet i Alaska. De har lett etter ham i over 100 år
En tredjedel av dem som har kommet seg etter COVID-19, kommer tilbake til sykehuset. Hver åttende - dør