Hubble'ın halefi sıcak Jüpiterler, kahverengi cüceler ve dış gezegenler üzerinde çalışacak. Neden ilginçler?

Roma teleskobu ve misyonu hakkında daha fazla bilgi

NASA, bir sonraki alıcısına resmi olarak "Hubble" adını verdi. Önceden

geniş açılı kızılötesi olarak bilinirAraştırma Teleskobu (WFIRST), bu proje artık NASA'nın ilk baş gökbilimcisinden sonra genellikle "Hubble'ın Annesi" olarak adlandırılan yeni bir isim aldı - Nancy Grace Roma Uzay Teleskobu - veya kısaca Roma Uzay Teleskobu.

Roma Uzay Teleskobu,2020'lerin ortalarında, yaşlanan Hubble'ın halefi olarak. Yeni teleskop, aynı boyutta bir aynaya sahip olmalarına rağmen - 2,4 m genişliğinde, gökyüzünün Hubble'ın yakalayabileceğinden 100 kat daha büyük bir bölgesini incelemek için geniş açılı bir alet kullanıyor.

Evreni kızılötesi olarak incelerkenRoma Uzay Teleskobu'nun birkaç birincil hedefi olacak. İlki, bu dünyaların yüksek kontrastlı görüntülerini elde etmek için spektroskopi ve deneysel bir koronografi aracı kullanarak dış gezegenleri aramak ve incelemek.

Ayrıca karanlık enerjiyi de araştırıyor, gizemliEvrenin genişlemesinin hızlanmasına neden olduğu görülen bir kuvvet. Roma Uzay Teleskobu ayrıca karanlık madde ve bir dizi başka astrofiziksel konuyu incelemeye yardımcı olabilir.

Teleskop ne çalışacak?

Japon ve Amerikalı bilim adamları şunu hesapladılar:NASA'nın Nancy Grace Roman Uzay Teleskobu, yerçekimsel merceklenmenin etkisini kullanarak galaksinin merkezine daha yakın yaklaşık 10 sıcak Jüpiter ve 30 kahverengi cüce bulacaktır.

Her şeyden önce teleskopun kullanacağıyerçekimsel mikromercekleme yöntemi. Yöntemin özü şudur: Yıldız gibi büyük kütleli bir nesne, teleskopa göre daha uzaktaki bir yıldızın önünden geçtiğinde, daha uzaktaki yıldızdan gelen ışık kırılacaktır.

Sonuç olarak, daha yakın nesne şu şekilde davranır:doğal lens, arka plandaki yıldızdan gelen ışığı büyütür. Bir mercek yıldızının etrafında dönen gezegenler daha küçük ölçekte benzer bir etki yaratabilir, bu nedenle gökbilimciler daha uzak bir yıldızdan gelen ışığı analiz ederek onları tespit etmeyi hedefler.

Yöntem bile tespit etmeye yardımcı olduğundanBilim adamları, geniş bir yörünge yelpazesine sahip küçük gezegenler için, yeni teleskopla yapılan bir araştırmanın, güneş sistemimizdeki hemen hemen her gezegenin analoglarını ortaya çıkarmasını bekliyor. Ve ayrıca daha egzotik dünyalar - sıcak Jüpiterler olarak bilinen minik yörüngelerdeki dev gezegenler ve sözde "başarısız yıldızlar" - kahverengi cüceler.

Kahverengi cüceler

Kahverengi cüceler yıldız altı nesnelerdir (kütleleri 0,012 ila 0,0767 güneş kütlesi veya sırasıyla 12,57 ila 80,35 Jüpiter kütlesi arasında değişir).

Yıldızlarda olduğu gibi içlerinde de termonükleer reaksiyonlar gerçekleşir.hafif elementlerin (döteryum, lityum, berilyum, bor) çekirdeklerinde nükleer füzyon, ancak ana dizinin yıldızlarının aksine, bu tür yıldızların hidrojen çekirdeklerinin (protonlar) nükleer füzyonundan ısı salınımına katkısı önemsiz.

Kahverengi cücelerde, ana yıldızların aksinedizisi, aynı zamanda küresel radyant enerji transferi katmanları da yoktur - içlerinde ısı transferi, yalnızca kimyasal bileşimlerinin derinlikteki homojenliğini belirleyen türbülanslı konveksiyon nedeniyle gerçekleştirilir.

Kahverengi cüce (daha küçük nesne) dönenDünya'dan yaklaşık 19 ışıkyılı uzaklıkta Hare takımyıldızında bulunan Gliese 229 yıldızının etrafında. Kahverengi cüce Gliese 229B, 20 ila 75 Jüpiter kütleli bir kütleye sahiptir.

Kahverenginin menşe mekanizmalarından biricüceler gezegene benzer. Bir kahverengi cüce, eteklerinde bir gezegensel diskte oluşur. Yaşamlarının bir sonraki aşamasında, çevreleyen yıldızların etkisi altında, ana yıldızlarının etrafındaki boşluğa atılırlar ve büyük bir bağımsız nesne popülasyonu oluştururlar.

Sıradan yıldızlar gibi kahverengi cüceler dediğer nesnelerden bağımsız olarak oluşturulabilir. Tek tek veya diğer yıldızlara yakın şekilde oluşabilirler. 2015 yılında, bir grup kahverengi cüceler üzerinde çalışıldı ve bazıları süreçteki daha büyük yıldızlarla aynı jetleri gösterdi.

Ana sekans yıldızlarının aksine,minimum yüzey sıcaklığı yaklaşık 4000 K olan kahverengi cücelerin sıcaklığı 300 ila 3000 K arasındadır. İçlerinde meydana gelen termonükleer füzyon nedeniyle kendilerini ısıtan yıldızların aksine, kahverengi cüceler boyunca hayat, cüce ne kadar büyükse, o kadar yavaş soğur.

Kahverengi cücelerin özellikleri, geçişgezegenler ve yıldızlar, gökbilimciler için özellikle ilgi çekicidir. Bu sınıfın ilk nesnesinin keşfedilmesinden bir yıl sonra, kahverengi cücelerin atmosferlerinde hava olayları keşfedildi. Kahverengi cücelerin de kendi aylarına sahip olabileceği ortaya çıktı.

Sıcak Jüpiterler

Sıcak Jüpiterler, kütleli bir dış gezegen sınıfıdırJüpiter'in kütlesinin mertebesinde (1.9-1027 kg). 5 AU uzaklıkta olan Jüpiter'in aksine. Güneş'ten yaklaşık 0.05 AU mesafede tipik bir sıcak Jüpiter bulunur. yıldızdan, yani Güneş'ten Merkür'den bir büyüklük sırası ve Jüpiter'den daha yakın iki büyüklük sırası.

Sıcak Jüpiterler bir zamanlar işgal altındaydıKeşfedilen dış gezegenler listesinin önemli bir kısmı, tespit edilmesi en kolay olanlardır, çünkü yıldızın hareketinde, değişen spektral çizgilerle tespit edilebilecek, gözle görülür kısa süreli rahatsızlıklara neden olurlar.

Ayrıca yıldızın diskinin önünden bir gezegen geçme olasılığı oldukça yüksektir, bu da yıldızın parlaklığının azalmasından gezegenin boyutunun tahmin edilmesini mümkün kılar. 

Sıcak güneş dışı gezegen XO-1 b'nin sanatsal temsili

Özellikler:

  • Yüzeyin 1000-1500 K sıcaklığa ısıtılması(ve bazen neredeyse 3000 K'ye kadar), yıldıza yakınlıkları nedeniyle, ek termal genleşmeye neden olur, böylece bu tür gezegenlerin yarıçapları benzer gezegenlerden daha büyüktür, ancak ana yıldızdan daha uzak bir mesafede bulunur.
  • Yörüngenin eksantrikliği, gelgit kuvvetleri nedeniyle azaldıkça genellikle sıfıra yakındır.

Yıldızın yakınında yeterli olmadığına inanılıyorgezegenlerin oluşumu için malzeme. Bu türden tüm gezegenler sistemin dış kısmında oluşturuldu ve daha sonra gaz-toz diskindeki yavaşlama nedeniyle merkeze göç etti.

Ayrıca kısa dönemli sıcak Jüpiterler olarak adlandırılan sıcak Jüpiterlerin bir alt sınıfı da vardır. Bunlar “sıcak-sıcak” Jüpiterlerdir, yani yıldızlara en yakın olan sıcak Jüpiterlerdir.

Bu tür gezegenlerin yıldız etrafında dönme periyodu1-2 gündür ve sıcaklık genellikle 2000 ° C'ye ulaşabilir (yıldızın yüzey sıcaklığı genellikle gezegen yüzeyinin sıcaklığının yalnızca 2-3 katıdır). En sıcak kısa dönem sıcak Jüpiter (ve bilinen en sıcak dış gezegen) WASP-33 b'dir.

Yıldıza çok küçük bir mesafede ve çok değilBüyük bir gezegen kütlesiyle (2 Jüpiter kütlesinden daha az), gezegenin yerçekimi tarafından ısınması engellenmez, bu da güçlü termal genişlemesine ve yoğunluğunun son derece düşük değerlere düşmesine neden olur. Böyle bir gezegen, tam teşekküllü bir gezegenden çok bir gaz bulutudur ve buna gevşek bir gezegen denir.

ötegezegen

Exoplanet - güneşin dışında bulunan bir gezegensistemler. Gezegenler yıldızlara göre son derece küçük ve sönük olduğundan ve yıldızların kendileri Güneş'ten uzak olduğundan (en yakın olanı 4,24 ışıkyılı uzaklıkta) uzun süre diğer yıldızların yakınındaki gezegenleri tespit etme sorunu çözülmeden kaldı. . İlk dış gezegenler 1980'lerin sonlarında keşfedildi. 

Artık bu tür gezegenler sayesinde keşfedilmeye başlandı.gelişmiş bilimsel yöntemler, genellikle yeteneklerinin sınırlarına kadar. 6 Ocak 2021 itibarıyla, 720'si birden fazla gezegene sahip olan 3.242 gezegen sisteminde 4.396 ötegezegenin varlığı güvenilir bir şekilde doğrulandı.

Güvenilir dış gezegen adaylarının sayısıDaha büyük. Bu nedenle, Ocak 2020'deki Kepler projesi için 2.420 aday daha vardı ve Ocak 2020 TESS projesi için 1.082 aday, ancak onaylanmış gezegenlerin statüsünü elde etmek için yer tabanlı teleskoplar kullanılarak yeniden kaydedilmeleri gerekiyor.

Samanyolu Galaksisi'ndeki toplam dış gezegen sayısıYolun en az 100 milyar olduğu tahmin ediliyor ve bunların 5 ila 20 milyarı muhtemelen "Dünya benzeri". Ayrıca mevcut tahminlere göre Güneş benzeri yıldızların yaklaşık %34'ünün yaşanabilir bölgelerinde Dünya ile karşılaştırılabilir gezegenler var.

Güneş sistemi dışındaki toplam gezegen sayısı,Dünya'ya benzeyen ve Ağustos 2016 itibariyle keşfedilen, 216'dır. Ekim 2020'nin sonunda, bilim adamları Samanyolu galaksisinde muhtemelen yaşanabilir dış gezegenlerin toplam sayısını hesapladılar, sayıları yaklaşık 300 milyon.

Açık dış gezegenlerin büyük çoğunluğugörsel gözlem yerine çeşitli dolaylı tespit teknikleri kullanılarak tespit edilmiştir. Bilinen dış gezegenlerin çoğu gaz devleridir ve Dünya'dan çok Jüpiter'e benzerler. Bu, sınırlı algılama yöntemlerinden kaynaklanmaktadır (kısa dönemli büyük gezegenlerin algılanması daha kolaydır).

Dış gezegenlerin keşfinin kronolojisinin animasyonu.Nokta rengi, açma yöntemini gösterir. Yatay eksen, yarı büyük eksenin boyutudur. Dikey eksen kütledir. Karşılaştırma için, güneş sisteminin gezegenleri beyazla işaretlenmiştir.

Bilim adamları bunu yalnızca galakside tahmin ediyorSamanyolu (Dünya gezegenimizin bulunduğu yer), en son verilere göre sayıları yaklaşık 300 milyon. Yerleşik gezegenler, üzerlerinde mikropların, bitkilerin ve hayvanların varlığı anlamına gelir, ancak medeniyetler veya diğer akıllı yaşamlar anlamına gelmez.

Bilim adamlarının hesaplamaları, eğer bir sonrakionlarca yıl, olası yaşam izlerine sahip en az bir gezegen keşfedilecek, bu, galaksimizde% 95-97 olasılıkla başka benzer dünyalar olduğu anlamına gelecektir.

Dış gezegenlerin keşfi gökbilimcilerin şunları yapmasına olanak sağladı:Sonuç: Gezegen sistemleri uzayda yaygın bir olgudur. Gezegen oluşumuna ilişkin genel kabul görmüş bir teori henüz mevcut değil, ancak artık istatistikleri özetlemek mümkün olduğu için bu alandaki durum daha iyiye doğru değişiyor.

Tespit edilen sistemlerin çoğu çok farklıGüneşten - büyük olasılıkla bu, kullanılan yöntemlerin seçiciliğinden kaynaklanmaktadır (kısa dönemli büyük gezegenleri tespit etmenin en kolay yolu). Çoğu durumda, şu anda (Ağustos 2012) Dünya'ya benzer ve boyutları daha küçük olan gezegenler yalnızca geçiş yöntemiyle tespit edilebilir.

Yeni Roma teleskop programının hedefleri nelerdir?

Yöntem bile tespit etmeye yardımcı olduğundanBilim adamları, geniş bir yörünge yelpazesine sahip küçük gezegenler için, yeni teleskopla yapılan bir araştırmanın, güneş sistemimizdeki hemen hemen her gezegenin analoglarını ortaya çıkarmasını bekliyor. Ve ayrıca daha egzotik dünyalar - sıcak Jüpiterler olarak bilinen minik yörüngelerdeki dev gezegenler ve sözde "başarısız yıldızlar" - kahverengi cüceler.

Önceki gezegen avlama misyonlarıher şeyden önce, bize görece yakın, birkaç bin ışıkyılı uzaklıkta yeni dünyalar arıyorlardı. Yakın yakınlık, daha ayrıntılı çalışmayı mümkün kılar. Ancak gökbilimciler, galaksimizin çekirdeğine yakın vücutları incelemenin gezegen sistemlerinin nasıl geliştiğine dair yeni bilgiler sağlayabileceğine inanıyor.

Galaksinin diskindeki yıldızların aksine,birbirinden rahat mesafelerdedir, çekirdeğe yakın yıldızlar çok daha yoğundur. Roman, yıldızların bu yakın düzenlemesinin gezegenlerin yörüngelerini etkileyip etkilemediğini anlayabilir. Bir yıldız bir gezegensel sistemin yakınından geçerse, yerçekimi gezegenleri normal yörüngelerinin dışına itebilir.

Süpernovalar da merkeze yakın yerlerde daha yaygındırgalaksiler. Bu felaket olayları o kadar yoğun ki, patlayan yıldızlar öldüğünde çevreye salınan yeni elementler yaratabiliyorlar. Gökbilimciler bunun gezegenlerin oluşumunu etkileyebileceğine inanıyor.

Bu bölgedeki dünyaları bulmak, gezegen oluşumunu etkileyen faktörler hakkında daha fazla bilgi edinmemize yardımcı olabilir.

Teleskop ne zaman çalışmaya başlayacak?

Roma Uzay Teleskobu zaten yeşil ışık aldıGeliştirme ve test için. Ancak büyük ihtimalle bu ancak 2021'den sonra başlayacak. Çünkü NASA, dikkatini ve bütçesini 2021'de fırlatılması planlanan James Webb Uzay Teleskobu'nu ilk olarak bitirmeye odaklamayı planlıyor.

Daha fazla oku:

Kürtaj ve bilim: doğum yapacak çocuklara ne olacak

Radarlar, Alaska'daki son Tlingit kalesini buldu. 100 yılı aşkın süredir onu arıyorlar.

COVID-19'dan iyileşenlerin üçte biri hastaneye geri dönüyor. Her sekizde bir - ölür