Астрономите отдавна знаят, че невидима субстанция изпълва космоса. Тя се открива единствено чрез гравитационното си въздействие върху видимите обекти и съставлява около 85% от цялата материя във Вселената. Тази тъмна материя обгръща галактиките в мащабни структури, които се преплитат и оформят космическата структура.

Въпреки това характеристиките на тази структура остават неясни. Под въздействието на тъмната енергия Вселената непрекъснато се променя и разширява с ускоряващи се темпове.

Нов космически телескоп, който скоро ще бъде изстрелян от космическия център „Кенеди“ на НАСА във Флорида, ще изследва природата на тези междугалактически феномени, отбелязва „Уайърд“. С резолюцията на телескопа „Хъбъл“ и зрително поле около 100 пъти по-голямо, телескопът „Нанси Грейс Роман“ ще предложи нов подход за наблюдение на космоса.

Това може да допринесе за решаването на ключови въпроси в астрофизиката.

Обсерватория като „Роман“ е по същество инструмент за открития, отбелязва Джули Макенъри, старши учен на НАСА по проекта. Тя подчертава, че екипът очаква да открие редки, необичайни и изненадващи явления.

По време на петгодишната си първична мисия телескопът, носещ името на първия главен астроном на НАСА, ще картографира обширни области от космоса. Целта е да се изгради цялостна картина на галактиките и тъмната материя. Уредът ще проследява астрофизичните структури чрез измерване на фини изкривявания на светлината, причинени от гравитацията, което ще помогне на учените да разберат как тъмната енергия влияе върху космическата еволюция.

Очаква се широкият обхват на „Роман“ да позволи откриването на около 200 000 нови планети, което представлява значителен напредък спрямо потвърдените досега приблизително 6300 екзопланети.

В много отношения „Роман“ ще работи в тясно сътрудничество с космическия телескоп „Джеймс Уеб“. И двата апарата наблюдават предимно инфрачервена светлина и ще орбитират около точка в космоса, разположена на почти милион мили от Земята, наречена точката на Лагранж 2. Там телескопите могат ефективно да блокират светлината от Слънцето, Земята и Луната.

Докато „Уеб“ е проектиран да изследва дълбокия космос в ограничен обсег, „Роман“ ще разполага с изключително широко зрително поле.

Астрофизикът Рейчъл Манделбаум от университета „Карнеги Мелън“ обяснява пред „Уайърд“, че „Джеймс Уеб“ е оптимизиран за наблюдение на много далечната Вселена, но покрива само малка част от небето. За разлика от него „Роман“ може да наблюдава значително по-голяма площ едновременно.

Това широко зрително поле ще позволи на обсерваторията да изследва стотици милиони звезди в търсене на планети. „Роман“ ще открива повечето от тях, като наблюдава транзитите на светове пред техните звезди. За да идентифицира различни типове планети, телескопът ще използва и техниката на микролинзиране.

Когато две звезди се подредят една пред друга, светлината от по-далечната звезда се изкривява и увеличава от гравитацията на тази на преден план.

Ако звездата на преден план има планета, „Роман“ ще може да засече как гравитацията на планетата допълнително усилва светлината на фоновата звезда. Тази висока чувствителност ще позволи откриването на планети с маса, по-малка от тази на Меркурий, както и на свободно движещи се планети, които са били изхвърлени от своите звездни системи.

Нови данни на James Webb потвърждава досегашните на Hubble и допълнително озадачават космическите учени

„Напрежение на Хъбъл“ или защо Вселената се разширява по-бързо от очакваното

Освен нови светове „Роман“ ще наблюдава над един милиард галактики. Телескопът ще се фокусира върху популации от галактики, съществували между 2 и 6 милиарда години след Големия взрив.

Манделбаум отбелязва, че в ранната Вселена материята е била почти равномерно разпределена, но са съществували малки, по-плътни региони. С течение на времето тези области са привлекли повече материал, образувайки големи струпвания от тъмна материя, наречени халота. Газът се е концентрирал в центъра им, където са се образували звезди и впоследствие – галактики.

„Роман“ ще създаде изключително подробна карта на видимите галактики и ще картографира разпределението на тъмната материя с безпрецедентна прецизност, използвайки техниката на слабото гравитационно линзиране.

Сравнението на тези карти с наблюденията на ранната Вселена ще позволи на учените да проследят промените във времето.

Мисията бележи дебюта в Космоса на Анил Менон, който дълги години работи като авиационен лекар в НАСА и SpaceX

Американски астронавт и двама руски космонавти започнаха осеммесечна мисия на Международната космическа станция

В последните години в космологията са установени три значими разминавания. Първо, Вселената изглежда се разширява по-бързо от предвиденото от моделите. Второ, материята е разпределена по-равномерно от очакваното. Трето, скорошно откритие предполага, че тъмната енергия може да отслабва с времето.

Тези въпроси показват, че стандартният модел на космологията може да е непълен. За всяко от тези разминавания „Роман“ ще предостави ценни данни. Очаква се телескопът да регистрира десетки хиляди експлозии на свръхнови, които ще позволят много по-точно измерване на скоростта на разширяване на Вселената.

Големият обхват на новата обсерватория ще разкрие множество детайли и, според учените, има потенциал да революционизира разбирането ни за космологията.

Джули Макенъри от НАСА обобщава пред „Уайърд“, че миналият век е донесъл значителен напредък в разбирането на микросвета чрез квантовата механика, а настоящият век може да бъде времето, в което ще разберем най-големите мащаби на Вселената.