Космічний апарат вагою з тиранозавра готовий переписати уявлення про Всесвіт
NASA запустило обсерваторію, яка шукатиме темну матерію, темну енергію та тисячі нових планет за межами Сонячної системи
NASA запустило нову обсерваторію, яка за один погляд бачить у сто разів більше неба, ніж легендарний Габбл, і має розкрити одразу кілька найбільших загадок космосу. Уже новий космічний телескоп NASA вирушив у космос 30 серпня. Науковці готові до потоку відкриттів, які, за їхніми словами, торкнуться майже всіх напрямків астрофізики одразу.
Нове покоління космічних телескопів вийшло на орбіту, і цього разу мова не про черговий інструмент для розглядання окремих зірок. Вчені та інженери витратили близько двадцяти років на розробку апарата, який зважує стільки ж, скільки тираннозавр, і завбільшки з туристичний автобус. Апарат почав шлях до точки спостереження, звідки протягом п'яти років обіцяє перевернути уявлення про темну матерію, темну енергію та інопланетні світи.
Як пише видання Science News, телескоп назвали на честь першої керівниці відділу астрономії NASA, і вже перші п'ять років його роботи мають дати відповіді на питання, які десятиліттями залишалися відкритими. Апарат стартував у космос 30 серпня, а вже на початку наступного року почне надсилати перші дані.
Головна відмінність нового інструмента - у його неймовірно широкому полі зору, яке у сто разів перевищує можливості Габбла при такій самій чіткості зображення. Це означає, що телескоп зможе швидко сканувати величезні ділянки неба замість того, щоб роками вдивлятися в окремі об'єкти, як це роблять Габбл чи телескоп Джеймса Вебба.
"Куди б ви не навели Роман, хтось обов'язково скаже: я щось відкрив", - каже космолог Джейсон Роудс з Лабораторії реактивного руху NASA.
Науковці, які працювали над місією, наголошують, що новий підхід до спостережень принципово інший. Замість вибору конкретних об'єктів для вивчення астрономи домовилися про програму системних оглядів неба, яка одночасно збиратиме дані для трьох ключових напрямків науки.
Полювання на невидиму матерію
Історія телескопа почалася ще на початку 2000-х років, коли космологи вже знали, що звичайна матерія, яку люди спостерігають щодня, становить лише невелику частку всієї речовини Всесвіту. Решту утримує разом загадкова темна матерія. Наприкінці 1990-х додалася ще одна несподіванка: Всесвіт не просто розширюється, а робить це дедалі швидше через явище, яке назвали темною енергією.
Розгадати ці дві таємниці було складно, адже обидва явища проявляються у величезних масштабах і потребують спостережень за колосальними ділянками космосу. Телескоп зможе фіксувати найдрібніші зміни форми мільйонів галактик, спричинені тим, що темна матерія проходить між цими об'єктами та обладнанням.
Дослідники порівнюють цей ефект зі старим склом у вікні, яке з часом деформувалося: темна матерія так само викривляє світло далеких об'єктів, дозволяючи науці картографувати те, що неможливо побачити напряму. Крім того, апарат зафіксує близько 21 тисячі вибухів зірок настільки передбачуваного типу, що вчені зможуть точно вирахувати відстань до кожного з них.
Ще одне завдання апарата - скласти карту мільярдів галактик і простежити, як вони скупчувалися й розходилися впродовж мільярдів років космічного часу. Науковці сподіваються, що ці спостереження зрештою підтвердять або спростують підозри щодо того, що темна енергія значно складніша, ніж вважалося раніше, а від цього питання залежить розуміння майбутньої долі всього Всесвіту.
Десятки тисяч нових світів і планети без зірок
Другий великий напрямок місії - пошук екзопланет у небачених досі масштабах. Наразі науковці підтвердили трохи більше шести тисяч планет за межами Сонячної системи, здебільшого поблизу нашого власного зоряного сусідства. Телескоп спрямує пошуки в зовсім нову область - на щільно населену зірками центральну частину Чумацького Шляху.
Найбільшу частку нових планет, за оцінками науковців до 200 тисяч, апарат виявить методом транзитів, коли астрономи фіксують періодичне потьмяніння зірки під час проходження планети перед її диском. Цей метод уже добре себе показав, але найкраще працює для великих планет на дуже тісних орбітах, схожих на юпітероподібний світ на орбіті Меркурія.
Однак справжня перевага нового інструмента - другий метод, гравітаційне мікролінзування. Це явище виникає, коли світло далекої зірки викривлюється масою ближчого об'єкта, що опиняється на лінії спостереження. Завдяки такому підходу вчені сподіваються знайти сотні "планет-бродяг", які взагалі не обертаються навколо жодної зірки, а вільно мандрують галактикою, включно зі світами розміром менше Марса.
Дослідники наголошують, що такий метод здатний вимірювати демографію планет, яку неможливо оцінити жодним іншим способом. Це особливо важливо для розуміння того, наскільки типовою чи, навпаки, унікальною є будова власне Сонячної системи серед мільярдів інших планетних систем галактики.
Разом з даними європейського телескопа Евклід та обсерваторії Вера Рубін у Чилі, спостереження нового апарата мають дати найточніші на сьогодні обмеження щодо природи темної енергії. Астрономи наголошують, що результати нинішньої місії стануть основою для наступних поколінь досліджень космосу, подібно до того, як свого часу астрономи помітили геометричну фігуру на Сатурні завдяки вдосконаленню спостережного обладнання.
