Космический аппарат весом из тираннозавра готов переписать представление о Вселенной
NASA запустило обсерваторию, которая будет искать темную материю, темную энергию и тысячи новых планет вне Солнечной системы
NASA запустило новую обсерваторию, которая за один взгляд видит во сто раз больше неба, чем легендарный Габбл, и должна раскрыть сразу несколько самых больших загадок космоса. Уже новый космический телескоп NASA отправился в космос 30 августа. Ученые готовы к потоку открытий, которые, по их словам, коснутся почти всех направлений астрофизики сразу.
Новое поколение космических телескопов вышло на орбиту, и на этот раз речь не об очередном инструменте для рассмотрения отдельных звезд. Ученые и инженеры потратили около двадцати лет на разработку аппарата, который взвешивает столько же, сколько тираннозавр и величиной с туристический автобус. Аппарат начал путь к точке наблюдения, откуда в течение пяти лет обещает перевернуть представление о темной материи, темной энергии и инопланетных мирах.
Как пишет издание Science News, телескоп назвали в честь первой руководительницы отдела астрономии NASA, и уже первые пять лет его работы должны дать ответы на вопросы, которые десятилетиями оставались открытыми. Аппарат стартовал в космос 30 августа, а уже в начале следующего года начнет отправлять первые данные.
Главное отличие нового инструмента – в его невероятно широком поле зрения, которое в сто раз превышает возможности Габбла при такой же четкости изображения. Это означает, что телескоп сможет быстро сканировать огромные участки неба вместо того, чтобы годами всматриваться в отдельные объекты, как это делают Габбл или телескоп Джеймса Уэбба.
"Куда бы вы ни навели Роман, кто-то обязательно скажет: я что-то открыл", - говорит космолог Джейсон Роудс из Лаборатории реактивного движения NASA.
Ученые, работавшие над миссией, отмечают, что новый подход к наблюдениям принципиально иной. Вместо выбора конкретных объектов для изучения астрономы договорились о программе системных обзоров неба, которая будет одновременно собирать данные для трех ключевых направлений науки.
Охота на невидимую материю
История телескопа началась еще в начале 2000-х годов, когда космологи уже знали, что обычная материя, которую люди наблюдают каждый день, составляет лишь небольшую часть всего вещества Вселенной. Остальное содержит вместе загадочная темная материя. В конце 1990-х добавилась еще одна неожиданность: Вселенная не просто расширяется, а делает это все быстрее из-за явления, которое назвали темной энергией.
Разгадать эти две тайны было сложно, ведь оба явления проявляются в огромных масштабах и нуждаются в наблюдениях за колоссальными участками космоса. Телескоп сможет фиксировать мельчайшие изменения формы миллионов галактик, вызванные тем, что темная материя проходит между этими объектами и оборудованием.
Исследователи сравнивают этот эффект со старыми стеклами в окне, которые со временем деформировались: темная материя так же искривляет свет далеких объектов, позволяя науке картографировать то, что невозможно увидеть напрямую. Кроме того, аппарат зафиксирует около 21 тысяч взрывов звезд настолько предполагаемого типа, что ученые смогут точно рассчитать расстояние до каждого из них.
Еще одна задача аппарата – составить карту миллиардов галактик и проследить, как они скапливались и расходились в течение миллиардов лет космического времени. Ученые надеются, что эти наблюдения в конце концов подтвердят или опровергнут подозрения в том, что темная энергия значительно сложнее, чем считалось ранее, а от этого вопроса зависит понимание будущей судьбы всей Вселенной.
Десятки тысяч новых миров и планеты без звезд
Второе большое направление миссии – поиск экзопланет в невиданных до сих пор масштабах. В настоящее время ученые подтвердили чуть более шести тысяч планет за пределами Солнечной системы, в основном вблизи нашего собственного звездного соседства. Телескоп направит поиски в совершенно новую область – на плотно населенную звездами центральную часть Млечного Пути.
Наибольшую часть новых планет, по оценкам ученых до 200 тысяч, аппарат обнаружит методом транзитов, когда астрономы фиксируют периодическое потускнение звезды во время прохождения планеты перед ее диском. Этот метод уже хорошо себя показал, но лучше работает для больших планет на очень тесных орбитах, похожих на юпитерообразный мир на орбите Меркурия.
Однако настоящее преимущество нового инструмента – второй метод, гравитационное микролинзирование. Это явление возникает, когда свет далекой звезды искривляется массой более близкого объекта, оказываемого на линии наблюдения. Благодаря такому подходу ученые надеются найти сотни "планет-бродяг", которые вообще не вращаются вокруг ни одной звезды, а свободно путешествуют по галактике, включая миры размером меньше Марса.
Исследователи отмечают, что такой метод способен измерять демографию планет, которую невозможно оценить никаким другим способом. Это особенно важно для понимания того, насколько типичным или, наоборот, уникальным является строение собственно Солнечной системы среди миллиардов других планетных систем галактики.
Вместе с данными европейского телескопа Евклид и обсерватории Вера Рубин в Чили, наблюдения нового аппарата должны дать самые точные на сегодняшний день ограничения по природе темной энергии. Астрономы подчеркивают, что результаты нынешней миссии станут основой для последующих поколений исследований космоса, подобно тому, как в свое время астрономы заметили геометрическую фигуру на Сатурне благодаря усовершенствованию наблюдательного оборудования.
