美國宇航局的下一代羅馬太空望遠鏡的能力讓科學家們感到驚訝,但它甚至還沒有發射
一旦 NASA 的羅馬·南希·格雷斯太空望遠鏡在未來 12 到 18 個月內發射,它將超越科學家的最初預期。研究人員已經證實,Roman 應該能夠測量在超過 300,000 顆紅巨星表面波動的大型地震波。
羅馬 是一個觀測望遠鏡,有一個像它一樣的8英尺(2.4米)鏡子 哈勃太空望遠鏡但視野擴大了100倍。除了學習之外 暗物質 和 暗能量羅曼的核心調查之一將是銀河核球時域調查,其中數百萬人 星星 在中央隆起處 銀河系 會研究,主要是搜索 系外行星。這個想法是利用引力微透鏡作為行星尋找裝置。 引力透鏡 是天體物理學中經常用於研究遙遠物體的技術;由於根據廣義相對論時空扭曲的方式,太空中的一些大型物體(例如星系團)會扭曲附近傳播的光,放大、扭曲和復制通過我們的望遠鏡看到的光源。引力微透鏡是指較小尺度(例如行星)上的引力透鏡。
研究這些恆星振蕩的科學稱為星震學,振盪頻率可以揭示所觀測恆星的質量、大小和年齡。反過來,更好地了解恆星可以讓天文學家了解圍繞恆星運行的行星的一些特性。
研究負責人、加州州立大學長灘分校的特雷弗·韋斯 (Trevor Weiss) 表示:“通過星震數據,我們將能夠獲得有關係外行星主恆星的大量信息,這將使我們對系外行星本身有更多的了解。” 陳述。
的 開普勒太空望遠鏡該公司通過觀測凌日現象來尋找系外行星,能夠對 150,000 顆恆星進行星震測量。在評估羅曼是否能夠做到這一點時,韋斯的團隊將開普勒數據應用於羅曼觀測能力的模型。特別是,他們發現羅曼將擅長探測恆星振盪 紅巨星 恆星,它們都是發光的(使它們更容易被發現)並且具有高振盪頻率,週期從幾小時到幾天不等。這與羅曼的銀河核球時域巡天相得益彰,該項目將在 6 個 70.5 天的周期內,每 12 分鐘密切關注銀河系核球中的數億顆恆星,這意味著它將針對紅巨星的擺動進行調整。
俄亥俄州立大學的馬克·平索諾說:“羅馬星震學是可能的,因為我們不需要要求望遠鏡做一些它尚未設計的事情。” “羅馬任務的力量是非凡的:它的部分目的是為了推進系外行星科學的發展,但我們也將獲得超出其主要關注點的其他科學領域的非常豐富的數據。”
腫脹,其中容納 超大質量黑洞 射手座A*是銀河系最古老的部分。它的許多恆星現在正在老化,從主序帶中演化出來(這就是我們所說的它們生命的階段,當它們通過 融合 核心中的氫到氦)。
離開主序之後,ea進化的下一階段 太陽– 作為少於八顆星 太陽質量 就是膨脹並成為紅巨星。最初估計羅馬人可以觀測到地震波的紅巨星數量為 290,000 個,但更深入的分析表明實際數量可能要高得多。
Weiss 說:“現在我們知道調查將產生 12 分鐘的節奏,我們發現它使我們的星震探測總數增加到超過 300,000 次。”根據某些假設,其視野中的紅巨星總數可能高達 648,000 顆,其中核球部分有 358,000 顆。
“這將是迄今為止收集到的最大的星震樣本,”韋斯說。
了解主恆星的特性將使天文學家了解他們發現的行星,例如,它們是否位於 住宅區。這些觀測結果還將為行星系統的未來提供線索,當它們的恆星開始逐漸死亡,演變成一顆紅巨星,然後脫落其外層並留下屍體時。 白矮星。這種情況發生的速度取決於恆星的質量。質量較大的恆星比較質量較小的恆星壽命較短。在膨脹和後退階段,任何靠近恆星運行的行星都會被摧毀。
在我們的 太陽系的情況 汞, 金星 也許 地球 所有人都將受到譴責。然而,微透鏡的優點是能夠探測到距離恆星較遠的行星,遠到足以在紅巨星階段倖存下來。通過發現紅巨星周圍的行星以及這些行星的軌道,它將幫助天文學家更好地了解太陽系行星的命運以及一個世界必須距離多遠才能生存。天文學家已經註意到了一個 沒有行星 繞紅巨星運行,羅曼的發現將鞏固我們對演化行星系統的看法。
平索諾說:“我們的工作將列出整個種群的統計特性——它們的典型數量和年齡——以便系外行星科學家能夠將羅馬的測量結果納入背景。”
羅曼的星震發現不僅能讓我們了解行星系統,而且基於星震讀數的恆星年齡也將成為銀河系歷史,特別是銀河系核球歷史的指南。
平索諾說:“我們實際上對銀河系的核球了解不多,因為由於存在塵埃,你只能在紅外光下看到它。” “那裡可能存在令人驚訝的種群或化學模式。如果那裡埋有年輕的恆星怎麼辦?羅曼將為了解銀河系中心的恆星種群打開一扇完全不同的窗口。我已經準備好感到驚訝了。”
例如,如果羅馬測量更大質量紅巨星的振盪,新的恆星群可能會被發現。這是因為質量越大的恆星壽命越短,因此可能是最近形成的。
羅馬太空望遠鏡目前計劃於 2026 年秋季至 2027 年 5 月期間發射。同時,對其星震能力的新評估已發表在 天體物理學雜誌。