Нова ера в изучаването на Вселената започна на 30 август, когато NASA успешно изстреля космическия телескоп Nancy Grace Roman

Новата астрономическа обсерватория на NASA - Roman, започна пътя си към милион километра от Земята. Той ще вижда 100 пъти повече небе от Hubble и ще търси отговори на едни от най-големите загадки на съвременната наука — от тъмната енергия до стотици хиляди далечни планети.

Обсерваторията беше изведена в космоса с ракета Falcon Heavy на SpaceX от космическия център „Кенеди“ във Флорида. Малко след изстрелването, Roman се отдели от ракетата и започна самостоятелното си пътуване към крайната си орбита около точката L2 на системата Слънце–Земя, на приблизително 1 милион мили от нашата планета.

Това е началото на мисия, която може да даде на астрономите съвсем нов поглед към космоса.

Телескоп, който ще вижда огромна част от небето наведнъж

Roman има основно огледало с диаметър 2,4 метра — приблизително колкото огледалото на Hubble.

Разликата е в начина, по който ще наблюдава Вселената.

Зрителното поле на новия телескоп е поне 100 пъти по-голямо от това на Hubble. Това означава, че при една снимка Roman ще може да обхване огромна област от небето, без да жертва качеството на изображенията. NASA очаква обсерваторията да сканира небето до около 1000 пъти по-бързо от Hubble при сравнима чувствителност и инфрачервена резолюция.

Това превръща Roman не просто в „още един космически телескоп“, а в своеобразен космически картограф.

Ще търси тъмната енергия

Една от най-големите загадки пред съвременната физика е защо Вселената се разширява с ускоряваща се скорост.

Учените свързват този феномен с нещо, което наричат тъмна енергия.

Проблемът е, че никой все още не знае какво точно представлява тя.

Според сегашните модели тъмната енергия съставлява приблизително 68% от съдържанието на Вселената. Но това е по-скоро описание на ефекта ѝ, отколкото обяснение на нейната природа.

Roman ще се опита да промени това.

Телескопът ще наблюдава огромен брой галактики, звездни експлозии и галактични купове. Чрез тези наблюдения учените ще могат да проследят как Вселената се е разширявала през различни периоди от своята история.

Така ще бъде възможно да се провери дали тъмната енергия е постоянна величина или се е променяла с времето.

И това може да се окаже решаващо за разбирането ни за самата структура на космоса.

Ами ако проблемът е в теорията на Айнщайн?

Има и още по-драматична възможност.

Ако наблюденията на Roman не съвпаднат с прогнозите на съществуващите космологични модели, това може да означава, че не разбираме напълно начина, по който гравитацията работи на огромни космически разстояния.

NASA изрично посочва, че мисията ще помогне да бъдат проверени както обясненията, базирани на тъмната енергия, така и възможността ускореното разширяване да подсказва ограничения в общата теория на относителността.

С други думи, телескопът може да помогне не просто да открием нови обекти, а да проверим дали фундаменталните ни представи за Вселената са правилни.

Десетки хиляди нови планети

Roman има още една огромна задача — да търси светове извън Слънчевата система.

NASA очаква мисията да открие приблизително 100 000 нови екзопланети чрез различни методи за наблюдение. Част от тях ще бъдат откривани чрез гравитационно микролещене — явление, при което гравитацията на звезда и нейните планети променя начина, по който изглежда светлината от по-далечен обект.

Този метод е особено интересен, защото позволява да бъдат откривани планети, които са трудни за наблюдение по традиционните техники.

Roman ще може да търси и сравнително малки планети, включително такива с размери под този на Марс, и да открива светове на огромни разстояния от техните звезди — от орбити по-близки от тази на Венера до такива отвъд орбитата на Плутон.

Телескопът ще търси и планети, които буквално се крият в светлината на звездите

Един от най-интересните инструменти на Roman е неговият Coronagraph Instrument.

Задачата му е да блокира ярката светлина на звездата, така че учените да могат да наблюдават много по-слабите обекти около нея.

Предизвикателството е огромно: една звезда може да бъде милиарди пъти по-ярка от планета, която се намира близо до нея.

Коронаграфът използва система от оптични елементи, маски, огледала и сензори, за да намали звездната светлина и да направи възможно директното наблюдение на планети и дискове от материал около други звезди.

Това е и технологичен експеримент, който може да подготви пътя за бъдещи мисии, специално предназначени за директно търсене на потенциално обитаеми планети.

Roman няма да замени Hubble и James Webb

Новият телескоп не е създаден, за да замени Hubble или James Webb.

Трите обсерватории имат различни силни страни.

Hubble може да прави изключително детайлни изображения, James Webb е оптимизиран за дълбоки инфрачервени наблюдения, а Roman ще се концентрира върху огромни области от небето.

Това е разликата между телескоп, който разглежда един обект отблизо, и такъв, който може да направи карта на огромна част от космическия пейзаж.

И трите подхода са важни.

Най-голямата карта на космоса досега?

Roman ще събира информация за милиарди галактики и ще създава огромен публичен архив от данни.

NASA планира данните от мисията да бъдат публично достъпни след обработката им, без традиционен дълъг период, в който само определен научен екип има достъп до тях. Това означава, че учени от цял свят ще могат да използват наблюденията за свои изследвания.

Това може да доведе до открития, които дори създателите на мисията не са предвидили.

Историята на астрономията показва, че най-интересните открития често се появяват именно когато учените получат нов начин да наблюдават небето.

Пътят тепърва започва

Roman ще прекара приблизително три месеца в пътуване, разгръщане, включване и калибриране на системите си, преди да започне пълноценната научна работа. Крайната му орбита ще бъде около втората точка на Лагранж — L2 — на около 1,5 милиона километра от Земята.

Основната мисия е планирана за пет години, като NASA разработва телескопа с възможност за още пет години работа.

През това време Roman ще търси отговори на въпроси, които звучат почти философски:

Какво представлява тъмната материя?

Какво кара Вселената да се разширява все по-бързо?

Колко планети има в нашата галактика?

Как са се формирали галактиките?

И колко различни са световете извън Слънчевата система от нашия?

Телескопът вече е в космоса.

Сега остава най-интересната част — да видим какво ще открие.