Mer om det romerska teleskopet och uppdraget
NASA har officiellt döpt sin nästa mottagare till "Hubble". Tidigare
Romerskt rymdteleskop bör lanseras imitten av 2020-talet som efterträdare till den åldrande Hubble. Trots att de är utrustade med en spegel av samma storlek - 2,4 m bred, använder det nya teleskopet ett vidvinkelinstrument för att studera ett område på himlen som är 100 gånger större än det som Hubble kan fånga.
När man observerar universum i infrarödromerska rymdteleskopet har flera primära mål. Den första är att söka efter och studera exoplaneter med spektroskopi och ett experimentellt koronografiverktyg för att få högkontrastbilder av dessa världar.
Han utforskar också mörk energi, mystisken kraft som verkar orsaka att universums expansion expanderar. Det romerska rymdteleskopet kan också hjälpa till att studera mörk materia och en rad andra astrofysiska ämnen.
Vad kommer teleskopet att studera?
Japanska och amerikanska forskare har räknat ut detNASA:s Nancy Grace Roman Space Telescope kommer att hitta cirka 10 heta Jupiters och 30 bruna dvärgar närmare galaxens centrum, med hjälp av gravitationslinser.
Först och främst kommer teleskopet att användagravitationell mikrolinsningsmetod. Kärnan i metoden är denna: när ett massivt föremål, till exempel en stjärna, passerar framför en mer avlägsen stjärna (i förhållande till teleskopet), kommer ljuset från den mer avlägsna stjärnan att brytas.
Som ett resultat fungerar det närmare objektet somnaturlig lins, förstorar ljuset från bakgrundsstjärnan. Planeter som kretsar kring en linsstjärna kan ge en liknande effekt i mindre skala, så astronomer strävar efter att upptäcka dem genom att analysera ljus från en längre stjärna.
Eftersom metoden hjälper till att upptäcka jämntsmå planeter med ett stort antal banor, forskare förväntar sig att en undersökning av det nya teleskopet avslöjar analoger till nästan alla planeter i vårt solsystem. Och också mer exotiska världar - jätteplaneter i små banor som kallas heta jupiter och så kallade "misslyckade stjärnor" - bruna dvärgar.
Bruna dvärgar
Bruna dvärgar är substellära objekt (med massor som sträcker sig från 0,012 till 0,0767 solmassor, respektive från 12,57 till 80,35 Jupitermassor).
Som i stjärnor sker termonukleära reaktioner i dem.kärnfusion på kärnorna i ljuselement (deuterium, litium, beryllium, bor), men i motsats till stjärnorna i huvudsekvensen är bidraget till värmeavgivningen av sådana stjärnor från kärnfusionen av vätekärnor (protoner) obetydlig.
I bruna dvärgar, till skillnad från huvudstjärnornasekvens finns det inga sfäriska skikt av strålningsenergiöverföring - värmeöverföring i dem utförs endast på grund av turbulent konvektion, som bestämmer homogeniteten för deras kemiska sammansättning över djupet.
Brun dvärg (mindre objekt) som roterarrunt stjärnan Gliese 229, som ligger i konstellationen Hare cirka 19 ljusår från jorden. Den bruna dvärgen Gliese 229B har en massa på 20 till 75 Jupiter-massor.
En av ursprungsmekanismerna för bruntdvärgar liknar planetariska. En brun dvärg bildas i en protoplanetär skiva i utkanten. I nästa skede av deras liv, under påverkan av de omgivande stjärnorna, kastas de in i det omgivande utrymmet för sin moderstjärna och bildar en stor population av oberoende föremål.
Som vanliga stjärnor kan bruna dvärgar göra detbildas oberoende av andra föremål. De kan bildas individuellt eller i närheten av andra stjärnor. År 2015 studerades en grupp av bildande bruna dvärgar, och några av dem visade samma strålar som mer massiva stjärnor under processen.
Till skillnad från huvudsekvensstjärnor,den minsta yttemperaturen är cirka 4000 K, och temperaturen på bruna dvärgar ligger i intervallet 300 till 3000 K. Till skillnad från stjärnor som värms upp på grund av den termonukleära fusionen som äger rum i dem, svalnar bruna dvärgar hela tiden medan ju större dvärgen desto långsammare svalnar den.
Egenskaper hos bruna dvärgar, övergångs mellanplaneter och stjärnor efter massa är av särskilt intresse för astronomer. Ett år efter upptäckten av det första objektet i denna klass upptäcktes väderfenomen i atmosfären av bruna dvärgar. Det visade sig att bruna dvärgar också kan ha sina egna månar.
Heta Jupiters
Hot Jupiters är en klass av exoplaneter med massai storleksordningen Jupiters massa (1,9-1010 kg). Till skillnad från Jupiter, som ligger 5 AU bort. från solen ligger en typisk het Jupiter på ett avstånd av cirka 0,05 AU. från stjärnan, det vill säga en storleksordning närmare än kvicksilver från solen och två storleksordningar närmare än Jupiter.
Heta Jupiters på en gång ockuperadeen betydande del av listan över upptäckta exoplaneter, eftersom de är lättast att upptäcka, eftersom de introducerar märkbara kortvariga störningar i stjärnans rörelse, som kan detekteras genom att skifta spektrallinjer.
Dessutom är sannolikheten för att en planet passerar framför stjärnans skiva ganska hög, vilket gör det möjligt att uppskatta planetens storlek genom minskningen av stjärnans ljusstyrka.
Konstnärlig framställning av den heta extrasolarplaneten XO-1 b
funktioner:
- Uppvärmning av ytan till en temperatur av 1000-1500 K(och ibland upp till nästan 3000 K), på grund av deras närhet till stjärnan, orsakar ytterligare värmeutvidgning, så att radierna för sådana planeter är större än för liknande, men ligger på större avstånd från moderstjärnan.
- Banans excentricitet är vanligtvis nära noll när den minskar på grund av tidvattenkrafter.
Man tror att det inte räcker nära stjärnan självmaterial för bildandet av planeter. Alla planeter av denna typ bildades i systemets yttre del och migrerade sedan till centrum på grund av retardation i gasdammskivan.
Det finns också en underklass av heta Jupiters som kallas kortperiodiska heta Jupiters. De är "het-heta" Jupiters, det vill säga heta Jupiters närmast stjärnorna.
Rotationsperioden för sådana planeter runt stjärnanär 1-2 dagar och temperaturen kan ofta nå 2000 ° C (medan stjärnans yttemperatur är ofta bara 2-3 gånger temperaturen på planetens yta). Den hetaste kortvariga heta Jupiter (liksom den hetaste kända exoplaneten) är WASP-33 b.
På ett mycket litet avstånd till stjärnan och inte särskiltMed en stor planetmassa (mindre än 2 Jupiter-massor) hålls inte planeten uppvärmd av sin allvar, vilket leder till dess starka termiska expansion och en minskning av densiteten till extremt låga värden. En sådan planet är mer ett gasmoln än en fullfjädrad planet och kallas en lös planet.
exoplaneter
Exoplanet - en planet som ligger utanför solensystem. Under lång tid förblev problemet med att upptäcka planeter nära andra stjärnor olöst, eftersom planeterna är extremt små och mörka jämfört med stjärnorna, och stjärnorna själva är långt från solen (den närmaste är på ett avstånd av 4,24 ljusår) . De första exoplaneterna upptäcktes i slutet av 1980-talet.
Nu har sådana planeter börjat upptäckas tack vareavancerade vetenskapliga metoder, ofta till gränserna för deras förmåga. Den 6 januari 2021 har existensen av 4 396 exoplaneter tillförlitligt bekräftats i 3 242 planetsystem, varav 720 har mer än en planet.
Antal tillförlitliga exoplanetkandidatermycket större. Så för Kepler-projektet i januari 2020 fanns det 2 420 fler kandidater, och för TESS-projektet för januari 2020 måste 1 082 kandidater dock, för att få status som bekräftade planeter, omregistreras med markbaserade teleskop.
Totalt antal exoplaneter i mjölkgalaxenVägen beräknas vara minst 100 miljarder, varav 5 till 20 miljarder möjligen är "jordliknande". Dessutom, enligt nuvarande uppskattningar, har cirka 34 % av solliknande stjärnor planeter som är jämförbara med jorden i sin beboeliga zon.
Det totala antalet planeter utanför solsystemet,som liknar jorden och upptäcktes i augusti 2016 är 216. I slutet av oktober 2020 beräknade forskarna det totala antalet möjligen beboliga exoplaneter i Vintergatan, deras antal är cirka 300 miljoner.
De allra flesta öppna exoplaneterupptäcks med olika indirekta detekteringstekniker snarare än visuell observation. De flesta av de kända exoplaneterna är gasjättar och liknar mer Jupiter än Jorden. Detta beror på de begränsade detektionsmetoderna (kortvariga massiva planeter är lättare att upptäcka).
Animering av kronologin för upptäckten av exoplaneter.Punktfärgen indikerar öppningsmetoden. Den horisontella axeln är storleken på halv-huvudaxeln. Den vertikala axeln är massa. Som jämförelse är solsystemets planeter markerade i vitt
Forskare förutspår det bara i galaxenVintergatan (där vår planet Jorden ligger), enligt de senaste uppgifterna, är deras antal cirka 300 miljoner. Invånade planeter betyder närvaron av mikrober, växter och djur på dem, men inte nödvändigtvis civilisationer eller annat intelligent liv.
Beräkningar av forskare har visat att om i nästadecennier kommer åtminstone en planet med möjliga spår av liv att upptäckas, detta kommer att innebära att det finns andra liknande världar i vår galax med en sannolikhet på 95-97%.
Upptäckten av exoplaneter gjorde det möjligt för astronomer att göraslutsats: planetsystem är ett vanligt fenomen i rymden. Det finns fortfarande ingen allmänt accepterad teori om planetbildning, men nu när det är möjligt att sammanfatta statistik förändras situationen på detta område till det bättre.
De flesta av de upptäckta systemen är mycket olikafrån solenergi - troligen beror detta på selektiviteten hos de metoder som används (det enklaste sättet att upptäcka kortvariga massiva planeter). I de flesta fall kan planeter som liknar jorden och som är mindre i storlek just nu (augusti 2012) bara detekteras med transitmetoden.
Vilka är målen med det nya romerska teleskopprogrammet?
Eftersom metoden hjälper till att upptäcka jämntsmå planeter med ett stort antal banor, forskare förväntar sig att en undersökning av det nya teleskopet avslöjar analoger till nästan alla planeter i vårt solsystem. Och också mer exotiska världar - jätteplaneter i små banor som kallas heta jupiter och så kallade "misslyckade stjärnor" - bruna dvärgar.
Tidigare planetjaktuppdrag iförst och främst letade de efter nya världar relativt nära oss, på ett avstånd av upp till flera tusen ljusår. Närhet gör det möjligt att göra mer detaljerade studier. Astronomer tror dock att studera kroppar nära kärnan i vår galax kan ge nya insikter om hur planetens system utvecklas.
Till skillnad från stjärnorna i galaxens skiva, somär på bekväma avstånd från varandra, är stjärnorna nära kärnan mycket tätare. Roman kunde räkna ut om detta nära arrangemang av stjärnor påverkar planeternas banor. Om en stjärna passerar nära ett planetsystem kan dess allvar driva ut planeterna ur sina normala banor.
Supernovor är också vanligare nära centrumgalaxer. Dessa katastrofala händelser är så intensiva att de kan skapa nya element som släpps ut i miljön när de exploderande stjärnorna dör. Astronomer tror att detta kan påverka bildningen av planeter.
Att hitta världar i denna region kan hjälpa oss att lära oss mer om de faktorer som påverkar planetbildning.
När kommer teleskopet att börja fungera?
Roman Space Telescope har redan fått grönt ljusför utveckling och testning. Men troligen kommer detta att börja först efter 2021 år eftersom NASA planerar att fokusera sin uppmärksamhet och budget på att först färdigställa rymdteleskopet James Webb, som är planerat att lanseras 2021.
Läs mer:
Abort och vetenskap: vad kommer att hända med barnen som kommer att föda
Radarer har hittat det sista Tlingit-fortet i Alaska. De har letat efter honom i över 100 år
En tredjedel av dem som har återhämtat sig från COVID-19 återvänder till sjukhuset. Var åttonde - dör