Viac o rímskom ďalekohľade a misii
NASA oficiálne pomenovala svoj ďalší prijímač „Hubble“. Predtým
Rímsky vesmírny ďalekohľad by mal byť vypustený v rokuv polovici 20. rokov ako nástupca starnúceho Hubbla. Napriek tomu, že sú vybavené zrkadlom rovnakej veľkosti - širokým 2,4 m, nový ďalekohľad využíva širokouhlý prístroj na štúdium oblasti oblohy, ktorá je stokrát väčšia ako oblasť, ktorú dokáže zachytiť Hubble.
Pri pozorovaní vesmíru v infračervenej oblastidosahu, bude mať Rímsky vesmírny ďalekohľad niekoľko primárnych cieľov. Prvým je hľadanie a štúdium exoplanét pomocou spektroskopie a experimentálneho koronografického nástroja na získanie vysoko kontrastných obrazov týchto svetov.
Skúma tiež temnú energiu, záhadnúsila, ktorá zjavne spôsobuje zrýchlenie rozpínania vesmíru. Rímsky vesmírny ďalekohľad môže pomôcť aj pri štúdiu temnej hmoty a radu ďalších astrofyzikálnych tém.
Čo bude študovať ďalekohľad?
Spočítali to japonskí a americkí vedciRímsky vesmírny teleskop NASA Nancy Grace nájde približne 10 horúcich Jupiterov a 30 hnedých trpaslíkov bližšie k stredu galaxie pomocou efektu gravitačnej šošovky.
V prvom rade použije ďalekohľadgravitačná metóda mikrošošoviek. Podstatou metódy je toto: keď masívny objekt, ako napríklad hviezda, prejde popred vzdialenejšiu hviezdu (vzhľadom na ďalekohľad), svetlo zo vzdialenejšej hviezdy sa bude lámať.
Vďaka tomu sa bližší objekt správa podobneprirodzený objektív, zväčšujúci svetlo z hviezdy v pozadí. Planéty obiehajúce okolo hviezdy šošovky môžu produkovať podobný efekt v menšom meradle, preto sa astronómovia snažia detekovať ich analýzou svetla vzdialenejšej hviezdy.
Pretože metóda pomáha detekovať rovnomernemalé planéty so širokou škálou obežných dráh, vedci očakávajú, že prieskum nového ďalekohľadu odhalí analógy takmer každej planéty v našej slnečnej sústave. A tiež exotickejšie svety - obrovské planéty na malých dráhach známe ako horúce Jupitery a takzvané „zlyhané hviezdy“ - hnedí trpaslíci.
Hnedí trpaslíci
Hnedí trpaslíci sú subhviezdne objekty (s hmotnosťou od 0,012 do 0,0767 hmotnosti Slnka, resp. od 12,57 do 80,35 hmotnosti Jupitera).
Rovnako ako vo hviezdach, aj v nich prebiehajú termonukleárne reakcie.jadrová fúzia na jadrách ľahkých prvkov (deutérium, lítium, berýlium, bór), ale na rozdiel od hviezd hlavnej sekvencie je príspevok na uvoľnenie tepla týchto hviezd z jadrovej fúzie vodíkových jadier (protónov) bezvýznamný.
U hnedých trpaslíkov, na rozdiel od hviezd hlavnejpostupnosť, tiež neexistujú sférické vrstvy prenosu sálavej energie - prenos tepla sa v nich uskutočňuje iba vďaka turbulentnej konvekcii, ktorá určuje homogenitu ich chemického zloženia do hĺbky.
Hnedý trpaslík (menší objekt) rotujúciokolo hviezdy Gliese 229, ktorá sa nachádza v súhvezdí Zajac asi 19 svetelných rokov od Zeme. Hnedý trpaslík Gliese 229B má hmotnosť 20 až 75 hmôt Jupitera.
Jeden z mechanizmov pôvodu hnedejtrpaslíci sú podobní planetárnym. V protoplanetárnom disku na jeho okraji sa tvorí hnedý trpaslík. V ďalšej etape svojho života sú pod vplyvom okolitých hviezd vrhané do okolitého priestoru svojej materskej hviezdy a tvoria veľkú populáciu nezávislých objektov.
Rovnako ako bežné hviezdy, môžu aj hnedí trpaslícibyť formované nezávisle od iných objektov. Môžu sa formovať jednotlivo alebo v tesnej blízkosti iných hviezd. V roku 2015 bola študovaná skupina formujúcich sa hnedých trpaslíkov a niektorí z nich pri postupe vykazovali rovnaké trysky ako hmotnejšie hviezdy.
Na rozdiel od hviezd hlavnej sekvenciektorých minimálna povrchová teplota je asi 4 000 K, je teplota hnedých trpaslíkov v rozmedzí od 300 do 3 000 K. Na rozdiel od hviezd, ktoré sa samy zahrievajú vďaka termonukleárnej fúzii, ktorá sa v nich odohráva, hnedí trpaslíci neustále ochladzujú po celú dobu život, zatiaľ čo čím je trpaslík väčší, tým pomalšie chladne.
Vlastnosti hnedých trpaslíkov, prechodné medziplanéty a hmotnostné hviezdy sú zvlášť zaujímavé pre astronómov. Rok po objavení prvého objektu tejto triedy boli v atmosférach hnedých trpaslíkov objavené poveternostné javy. Ukázalo sa, že hnedí trpaslíci môžu mať aj svoje vlastné mesiace.
Horúci Jupiteri
Horúce Jupitery sú triedou exoplanét s hmotnosťourádu hmotnosti Jupitera (1,9 - 1027 kg). Na rozdiel od Jupitera, ktorý je vzdialený 5 AU. od Slnka sa typický horúci Jupiter nachádza vo vzdialenosti asi 0,05 AU. od hviezdy, teda o jeden rád bližšie ako Merkúr od Slnka a o dva rády bližšie ako Jupiter.
Horúce Jupitery v jednom čase obsadenévýznamný podiel na zozname objavených exoplanét, keďže sú najľahšie zistiteľné, pretože prinášajú viditeľné krátkodobé poruchy v pohybe hviezdy, ktoré je možné zistiť posunom spektrálnych čiar.
Pravdepodobnosť prechodu planéty popred disk hviezdy je navyše pomerne vysoká, čo umožňuje odhadnúť veľkosť planéty podľa poklesu svietivosti hviezdy.
Umelecké znázornenie horúcej extrasolárnej planéty XO-1 b
vlastnosti:
- Zahrievanie povrchu na teplotu 1 000 - 1 500 K(a niekedy až takmer 3 000 K) kvôli svojej blízkosti k hviezde spôsobuje ďalšiu tepelnú rozťažnosť, takže polomery týchto planét sú väčšie ako u podobných planét, ale nachádzajú sa vo väčšej vzdialenosti od materskej hviezdy.
- Excentricita obežnej dráhy je zvyčajne blízka nule, pretože klesá v dôsledku slapových síl.
Predpokladá sa, že v blízkosti samotnej hviezdy nestačímateriál na formovanie planét. Všetky planéty tohto typu sa vytvorili vo vonkajšej časti systému a potom migrovali do stredu v dôsledku spomalenia disku s plynovým prachom.
Existuje aj podtrieda horúcich Jupiterov nazývaná krátkoperiodické horúce Jupitery. Sú to „horúce“ Jupitery, teda horúce Jupitery najbližšie k hviezdam.
Obdobie rotácie týchto planét okolo hviezdyje 1 - 2 dni a teplota môže často dosiahnuť 2 000 ° C (zatiaľ čo samotná povrchová teplota hviezdy je často iba 2 - 3-násobok teploty povrchu planéty). Najteplejším krátkodobým horúcim Jupiterom (rovnako ako najhorúcejšou známou exoplanétou) je WASP-33 b.
Na veľmi malú vzdialenosť od hviezdy a nie veľmiS veľkou hmotnosťou planéty (menej ako 2 hmotnosti Jupitera) nie je planéta udržiavaná pred zahriatím svojou gravitáciou, ktorá vedie k jej silnej tepelnej rozťažnosti a poklesu hustoty na extrémne nízke hodnoty. Takáto planéta je viac plynový mrak ako plnohodnotná planéta a nazýva sa voľná planéta.
exoplanéty
Exoplanéta - planéta nachádzajúca sa mimo Slnkasystémov. Problém detekcie planét v blízkosti iných hviezd zostal dlho nevyriešený, pretože planéty sú v porovnaní s hviezdami extrémne malé a slabé a samotné hviezdy sú ďaleko od Slnka (najbližšia je vo vzdialenosti 4,24 svetelných rokov). . Prvé exoplanéty boli objavené koncom 80. rokov.
Teraz sa takéto planéty začali objavovať vďakapokročilé vedecké metódy, často až na hranici svojich možností. K 6. januáru 2021 je spoľahlivo potvrdená existencia 4 396 exoplanét v 3 242 planetárnych sústavách, z ktorých 720 má viac ako jednu planétu.
Počet spoľahlivých kandidátov na exoplanétyoveľa väčší. Pre projekt Kepler v januári 2020 teda bolo o 2 420 kandidátov viac a pre projekt TESS pre január 2020 1 082 kandidátov, aby však bolo možné získať štatút potvrdených planét, musia byť preregistrovaní pomocou pozemných ďalekohľadov.
Celkový počet exoplanét v Mliečnej galaxiiCesta sa odhaduje na najmenej 100 miliárd, z ktorých 5 až 20 miliárd je možno „podobných Zemi“. Podľa súčasných odhadov má asi 34 % hviezd podobných Slnku planéty porovnateľné so Zemou vo svojej obývateľnej zóne.
Celkový počet planét mimo slnečnej sústavy,pripomínajúci Zem a objavený od augusta 2016, je 216. Koncom októbra 2020 vedci vypočítali celkový počet potenciálne obývateľných exoplanét v galaxii Mliečna cesta, ich počet je asi 300 miliónov.
Prevažná väčšina otvorených exoplanétdetekované pomocou rôznych techník nepriamej detekcie namiesto vizuálneho pozorovania. Väčšina známych exoplanét sú plynní giganti a podobajú sa skôr Jupiteru ako Zemi. Je to spôsobené obmedzenými detekčnými metódami (ľahšie sa dajú odhaliť krátkodobé masívne planéty).
Animácia chronológie objavu exoplanét.Farba bodiek označuje spôsob otvárania. Horizontálna os je veľkosť polohlavnej osi. Vertikálna os je hmota. Pre porovnanie, planéty slnečnej sústavy sú označené bielou farbou
Vedci to predpovedajú iba v galaxiiMliečna cesta (kde sa nachádza naša planéta Zem), podľa posledných údajov je ich počet asi 300 miliónov. Obývané planéty znamenajú prítomnosť mikróbov, rastlín a zvierat na nich, ale nie nevyhnutne civilizácie alebo iný inteligentný život.
Výpočty vedcov ukázali, že ak v budúcomdesaťročia bude objavená najmenej jedna planéta s možnými stopami života, to bude znamenať, že v našej galaxii existujú ďalšie podobné svety s pravdepodobnosťou 95 - 97%.
Objav exoplanét umožnil astronómom urobiťzáver: planetárne systémy sú vo vesmíre bežným javom. Stále neexistuje všeobecne uznávaná teória vzniku planét, no teraz, keď je možné zhrnúť štatistiky, sa situácia v tejto oblasti mení k lepšiemu.
Väčšina detekovaných systémov je veľmi odlišnázo slnečnej - s najväčšou pravdepodobnosťou je to kvôli selektivite použitých metód (najjednoduchší spôsob detekcie krátkodobých masívnych planét). Vo väčšine prípadov je možné planéty podobné Zemi a momentálne menšie (august 2012) zistiť iba tranzitnou metódou.
Aké sú ciele nového programu rímskych ďalekohľadov?
Pretože metóda pomáha detekovať rovnomernemalé planéty so širokou škálou obežných dráh, vedci očakávajú, že prieskum nového ďalekohľadu odhalí analógy takmer každej planéty v našej slnečnej sústave. A tiež exotickejšie svety - obrovské planéty na malých dráhach známe ako horúce Jupitery a takzvané „zlyhané hviezdy“ - hnedí trpaslíci.
Predchádzajúce misie loviace planéty vv prvom rade hľadali nové svety relatívne blízko nás, na vzdialenosť až niekoľko tisíc svetelných rokov. Blízka blízkosť umožňuje podrobnejšie štúdium. Astronómovia sa však domnievajú, že štúdium telies blízko jadra našej galaxie by mohlo poskytnúť nový pohľad na vývoj planetárnych systémov.
Na rozdiel od hviezd na disku galaxie, ktorésú v pohodlných vzdialenostiach od seba, hviezdy v blízkosti jadra sú oveľa hustejšie. Roman by mohol prísť na to, či toto tesné usporiadanie hviezd ovplyvňuje obežné dráhy planét. Ak hviezda prechádza blízko planetárneho systému, jej gravitácia by mohla vytlačiť planéty z ich normálnych dráh.
Supernovy sú tiež bežnejšie v blízkosti centragalaxie. Tieto katastrofické udalosti sú také intenzívne, že môžu vytvoriť nové prvky, ktoré sa uvoľnia do prostredia, keď explodujúce hviezdy zahynú. Astronómovia sa domnievajú, že by to mohlo ovplyvniť formovanie planét.
Nájdenie svetov v tomto regióne nám môže pomôcť dozvedieť sa viac o faktoroch, ktoré ovplyvňujú formovanie planét.
Kedy začne ďalekohľad pracovať?
Rímsky vesmírny ďalekohľad už dostal zelenúna vývoj a testovanie. S najväčšou pravdepodobnosťou to však začne až po roku 2021 rok, pretože NASA plánuje zamerať svoju pozornosť a rozpočet najskôr na dokončenie vesmírneho teleskopu Jamesa Webba, ktorého spustenie je naplánované na rok 2021.
Čítaj viac:
Potraty a veda: čo sa stane s deťmi, ktoré budú rodiť
Radary našli poslednú Tlingitskú pevnosť na Aljaške. Hľadali ho už viac ako 100 rokov
Tretina z tých, ktorí sa zotavili z COVID-19, sa vracia do nemocnice. Každý ôsmy - zomiera