Mais sobre o telescópio romano e a missão
A NASA nomeou oficialmente seu próximo receptor "Hubble". Anteriormente
O Telescópio Espacial Romano deve ser lançado emmeados da década de 2020 como o sucessor do velho Hubble. Apesar de estar equipado com um espelho do mesmo tamanho - 2,4 m de largura, o novo telescópio usa um instrumento grande angular para estudar uma região do céu 100 vezes maior do que aquela que o Hubble consegue capturar.
Ao observar o universo em infravermelhoalcance, o Telescópio Espacial Romano terá vários alvos primários. O primeiro é pesquisar e estudar exoplanetas usando espectroscopia e uma ferramenta experimental de coronografia para obter imagens de alto contraste desses mundos.
Ele também explora a energia escura, misteriosauma força que parece estar causando a expansão do universo para acelerar. O Telescópio Espacial Romano também pode ajudar a estudar a matéria escura e uma série de outros tópicos astrofísicos.
O que o telescópio estudará?
Cientistas japoneses e americanos calcularam queO Telescópio Espacial Nancy Grace Roman da NASA encontrará cerca de 10 Júpiteres quentes e 30 anãs marrons mais próximos do centro da galáxia, usando o efeito de lentes gravitacionais.
Em primeiro lugar, o telescópio usarámétodo de microlente gravitacional. A essência do método é esta: quando um objeto massivo, como uma estrela, passa na frente de uma estrela mais distante (em relação ao telescópio), a luz da estrela mais distante será refratada.
Como resultado, o objeto mais próximo age comolente natural, aumentando a luz da estrela de fundo. Os planetas orbitando uma estrela da lente podem produzir um efeito semelhante em uma escala menor, então os astrônomos visam detectá-los analisando a luz de uma estrela mais distante.
Поскольку метод помогает обнаружить даже Pequenos planetas com uma ampla gama de órbitas, os cientistas esperam que uma pesquisa do novo telescópio revele análogos de quase todos os planetas em nosso sistema solar. E também mundos mais exóticos - planetas gigantes em órbitas minúsculas conhecidas como Júpiteres quentes e as chamadas "estrelas falhadas" - anãs marrons.
Anãs marrons
As anãs marrons são objetos subestelares (com massas variando de 0,012 a 0,0767 massas solares, ou, respectivamente, de 12,57 a 80,35 massas de Júpiter).
Como nas estrelas, as reações termonucleares ocorrem nelas.fusão nuclear nos núcleos de elementos leves (deutério, lítio, berílio, boro), mas, ao contrário das estrelas da sequência principal, a contribuição para a liberação de calor dessas estrelas a partir da fusão nuclear dos núcleos de hidrogênio (prótons) é insignificante.
Em anãs marrons, ao contrário das estrelas da principalsequência, também não há camadas esféricas de transferência de energia radiante - a transferência de calor nelas é realizada apenas devido à convecção turbulenta, que determina a homogeneidade de sua composição química em profundidade.
Anã marrom (objeto menor) girandoem torno da estrela Gliese 229, que está localizada na constelação de Hare a cerca de 19 anos-luz da Terra. A anã marrom Gliese 229B tem uma massa de 20 a 75 massas de Júpiter.
Um dos mecanismos de origem do marromanões são semelhantes aos planetários. Uma anã marrom forma-se em um disco protoplanetário em seus arredores. No próximo estágio de sua vida, sob a influência das estrelas circundantes, eles são lançados no espaço circundante de sua estrela-mãe e formam uma grande população de objetos independentes.
Como estrelas comuns, as anãs marrons podemser formado independentemente de outros objetos. Eles podem se formar individualmente ou em estreita proximidade com outras estrelas. Em 2015, um grupo de anãs marrons em formação foi estudado, e algumas delas apresentaram os mesmos jatos de estrelas mais massivas no processo.
Ao contrário das estrelas da sequência principal,a temperatura mínima da superfície é de cerca de 4000 K, a temperatura das anãs marrons varia de 300 a 3.000 K. Ao contrário das estrelas, que se aquecem devido à fusão termonuclear que ocorre dentro delas, as anãs marrons resfriam constantemente ao longo de sua vida, enquanto quanto maior o anão, mais devagar ele esfria.
Propriedades das anãs marrons, de transição entreplanetas e estrelas em massa são de particular interesse para os astrônomos. Um ano após a descoberta do primeiro objeto desta classe, fenômenos climáticos foram descobertos na atmosfera das anãs marrons. Descobriu-se que as anãs marrons também podem ter suas próprias luas.
Júpiteres quentes
Júpiteres quentes são uma classe de exoplanetas com massada ordem da massa de Júpiter (1,9 × 1027 kg). Ao contrário de Júpiter, que está a 5 UA de distância. do Sol, um típico Júpiter quente está localizado a uma distância de cerca de 0,05 UA. da estrela, isto é, uma ordem de magnitude mais próxima do que Mercúrio do Sol e duas ordens de magnitude mais próxima do que Júpiter.
Júpiteres quentes ao mesmo tempo ocupadosuma parte significativa da lista de exoplanetas descobertos, uma vez que são os mais fáceis de detectar, uma vez que introduzem perturbações perceptíveis de curto período no movimento da estrela, que podem ser detectadas através do deslocamento das linhas espectrais.
Além disso, a probabilidade de um planeta passar na frente do disco estelar é bastante elevada, o que permite estimar o tamanho do planeta pela diminuição da luminosidade da estrela.
Representação artística do planeta extra-solar quente XO-1 b
Características:
- Aquecendo a superfície a uma temperatura de 1000-1500 K(e às vezes até quase 3000 K), devido à sua proximidade com a estrela, causa expansão térmica adicional, de modo que os raios de tais planetas são maiores do que os de outros semelhantes, mas localizados a uma distância maior da estrela-mãe.
- A excentricidade da órbita é geralmente próxima de zero, pois diminui devido às forças da maré.
Acredita-se que perto da própria estrela não é suficientematerial para a formação de planetas. Todos os planetas desse tipo foram formados na parte externa do sistema e, em seguida, migraram para o centro devido à desaceleração no disco de gás-poeira.
Há também uma subclasse de Júpiteres quentes chamados Júpiteres quentes de curto período. Eles são Júpiteres “quentes”, ou seja, Júpiteres quentes mais próximos das estrelas.
O período de rotação de tais planetas em torno da estrelaé de 1 a 2 dias, e a temperatura pode freqüentemente chegar a 2.000 ° C (enquanto a temperatura da superfície da própria estrela é frequentemente apenas 2 a 3 vezes a temperatura da superfície do planeta). O Júpiter quente de curto período mais quente (assim como o exoplaneta mais quente conhecido) é WASP-33 b.
A uma distância muito pequena da estrela e não muitoCom uma grande massa planetária (menos de 2 massas de Júpiter), o planeta não é impedido de se aquecer por sua gravidade, o que leva a sua forte expansão térmica e uma queda na densidade para valores extremamente baixos. Esse planeta é mais uma nuvem de gás do que um planeta completo e é chamado de planeta solto.
Exoplanetas
Exoplaneta - um planeta localizado fora do solsistemas. Por muito tempo, o problema de detectar planetas próximos a outras estrelas permaneceu sem solução, uma vez que os planetas são extremamente pequenos e escuros em comparação com as estrelas, e as próprias estrelas estão longe do Sol (a mais próxima está a uma distância de 4,24 anos-luz) . Os primeiros exoplanetas foram descobertos no final da década de 1980.
Agora, esses planetas começaram a ser descobertos graças amétodos científicos avançados, muitas vezes até aos limites das suas capacidades. Em 6 de janeiro de 2021, a existência de 4.396 exoplanetas foi confirmada de forma confiável em 3.242 sistemas planetários, dos quais 720 têm mais de um planeta.
Número de candidatos a exoplanetas confiáveisMuito maior. Assim, para o projeto Kepler em janeiro de 2020, havia mais 2.420 candidatos, e para o projeto TESS para janeiro de 2020, 1.082 candidatos, no entanto, para que eles obtenham o status de planetas confirmados, eles precisam ser registrados novamente usando telescópios terrestres.
Número total de exoplanetas na Galáxia LácteaO caminho é estimado em pelo menos 100 mil milhões, dos quais 5 a 20 mil milhões são possivelmente “semelhantes à Terra”. Além disso, de acordo com as estimativas atuais, cerca de 34% das estrelas semelhantes ao Sol têm planetas comparáveis à Terra na sua zona habitável.
O número total de planetas fora do sistema solar,semelhante à Terra e descoberto em agosto de 2016, é 216. No final de outubro de 2020, os cientistas calcularam o número total de exoplanetas possivelmente habitáveis na galáxia da Via Láctea, seu número é de cerca de 300 milhões.
A grande maioria dos exoplanetas abertosdetectado usando várias técnicas de detecção indireta em vez de observação visual. A maioria dos exoplanetas conhecidos são gigantes gasosos e se parecem mais com Júpiter do que com a Terra. Isso se deve aos métodos de detecção limitados (planetas massivos de curto período são mais fáceis de detectar).
Animação da cronologia da descoberta de exoplanetas.A cor do ponto indica o método de abertura. O eixo horizontal é o tamanho do semi-eixo maior. O eixo vertical é a massa. Para efeito de comparação, os planetas do sistema solar são marcados em branco
Os cientistas prevêem que apenas na galáxiaA Via Láctea (onde nosso planeta Terra está localizado), de acordo com os dados mais recentes, seu número é de cerca de 300 milhões. Planetas habitados significam a presença de micróbios, plantas e animais neles, mas não necessariamente civilizações ou outra vida inteligente.
Cálculos de cientistas mostraram que se no próximodécadas, pelo menos um planeta com possíveis vestígios de vida será descoberto, isso significa que existem outros mundos semelhantes em nossa galáxia com uma probabilidade de 95-97%.
A descoberta de exoplanetas permitiu aos astrônomos fazerconclusão: os sistemas planetários são um fenômeno comum no espaço. Ainda não existe uma teoria geralmente aceita sobre a formação do planeta, mas agora que é possível resumir as estatísticas, a situação nesta área está mudando para melhor.
A maioria dos sistemas detectados são muito diferentesdo solar - provavelmente, isso se deve à seletividade dos métodos usados (a maneira mais fácil de detectar planetas massivos de curto período). Na maioria dos casos, planetas semelhantes à Terra, e menores em tamanho, no momento (agosto de 2012), só podem ser detectados pelo método de trânsito.
Quais são os objetivos do novo programa de telescópio romano?
Поскольку метод помогает обнаружить даже Pequenos planetas com uma ampla gama de órbitas, os cientistas esperam que uma pesquisa do novo telescópio revele análogos de quase todos os planetas em nosso sistema solar. E também mundos mais exóticos - planetas gigantes em órbitas minúsculas conhecidas como Júpiteres quentes e as chamadas "estrelas falhadas" - anãs marrons.
Missões anteriores de caça a planetas emem primeiro lugar, eles estavam procurando novos mundos relativamente próximos de nós, a uma distância de até vários milhares de anos-luz. A proximidade torna possível um estudo mais detalhado. No entanto, os astrônomos acreditam que estudar corpos próximos ao centro de nossa galáxia pode fornecer novos insights sobre como os sistemas planetários evoluem.
Ao contrário das estrelas do disco da galáxia, queestão a distâncias confortáveis umas das outras, as estrelas próximas ao núcleo são muito mais densas. Roman poderia descobrir se esse arranjo próximo de estrelas afeta as órbitas dos planetas. Se uma estrela passar perto de um sistema planetário, sua gravidade pode empurrar os planetas para fora de suas órbitas normais.
As supernovas também são mais comuns perto do centrogaláxias. Esses eventos catastróficos são tão intensos que podem criar novos elementos que são liberados no meio ambiente quando as estrelas em explosão morrem. Os astrônomos acreditam que isso poderia influenciar a formação de planetas.
Encontrar mundos nesta região pode nos ajudar a aprender mais sobre os fatores que influenciam a formação planetária.
Quando o telescópio começará a funcionar?
Telescópio Espacial Romano já recebeu luz verdepara desenvolvimento e testes. No entanto, muito provavelmente isso começará somente depois de 2021. ano porque a NASA planeja concentrar sua atenção e orçamento primeiro na conclusão do Telescópio Espacial James Webb, com lançamento programado para 2021.
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