Το διαστημικό τηλεσκόπιο James Webb δεν έχει σταματήσει να ξετυλίγει την ομορφιά και το μυστήριο του σύμπαντος από τότε που παρέδωσε τις πρώτες του εικόνες τον Ιούλιο του περασμένου έτους. Ωστόσο, η NASA και οι συνεργάτες της έχουν ξεκινήσει ήδη την ανάπτυξη του επόμενου μεγάλου διαστημικού τηλεσκοπίου, το οποίο θα λέγεται Nancy Grace Roman και θα είναι ο διάδοχος του Webb.

Η εκτόξευση του Roman θα εγκαινιάσει «μια νέα εποχή για την αστρονομία», λέει στο Euronews Next ένας από τους επιστήμονες του Ευρωπαϊκού Οργανισμού Διαστήματος (ESA) που εργάζονται στο πρόγραμμα. Κι αυτό διότι το Roman σχεδιάζεται ώστε να συγκεντρώσει περισσότερα δεδομένα από οποιαδήποτε άλλη αποστολή της NASA που έχει εκτοξευθεί στο παρελθόν ενώ θα προσπαθήσει να απαντήσει σε μερικά από τα μεγαλύτερα ερωτήματα στην αστροφυσική.  Προγραμματισμένο να εκτοξευθεί το αργότερο έως το 2027, το Roman θα είναι σε θέση να καταγράψει «μια πιο πανοραμική θέα του σύμπαντος και να επιτρέψει περισσότερες στατιστικές μελέτες», εξήγησε ο  Marco Sirianni, Διευθυντής Ανάπτυξης Επιστημονικών Επιχειρήσεων της ESA που εργάζεται στο έργο με τη NASA. Ενώ πρόκειται για μια αποστολή υπό την ηγεσία της NASA, ο ESA συνεισφέρει μέρος της τεχνολογίας και της τεχνογνωσίας στην αποστολή, με αντάλλαγμα την πρόσβαση στον άνευ προηγουμένου όγκο δεδομένων που θα παραδώσει. Τι περιμένουμε λοιπόν από το επόμενο μεγάλο διαστημικό τηλεσκόπιο της NASA;

Σε τι θα διαφέρει το Roman από το Hubble και το James Webb

Ενώ το Hubble και το Webb είναι αποτελεσματικά στο ζουμάρισμα, για να βλέπουν με λεπτομέρεια μικρά μέρη του ουρανού, το Roman θα έχει πολύ ευρύτερο οπτικό πεδίο. Θα είναι σε θέση να δημιουργήσει υπέρυθρες εικόνες που είναι 200 φορές μεγαλύτερες από το Hubble, παρέχοντας παράλληλα το ίδιο πλούσιο επίπεδο λεπτομέρειας με το παρόμοιου μεγέθους κάτοπτρο διαμέτρου 2,4 μέτρων. Έτσι, ενώ θα είναι σε θέση να παράγει «εξαιρετικές» εικόνες, τις οποίες έχουμε συνηθίσει από το Hubble και το Webb, πρόκειται κυρίως να είναι ένα τηλεσκόπιο αφιερωμένο σε έρευνες.

«Για να υπολογίσουμε τον πληθυσμό των αστεριών σε έναν κοντινό γαλαξία, ο οποίος είναι πολύ μεγάλος για το οπτικό πεδίο του Hubble, πρέπει να συρράψουμε και να κάνουμε ψηφιδωτά πολύ διαφορετικών λήψεων. Με το Roman, θα μπορούμε να τραβήξουμε μια φωτογραφία ολόκληρου του γαλαξία σε μία μόνο λήψη», εξηγεί ο Sirianni. Για παράδειγμα, ένα πρόσφατο «μωσαϊκό» του γειτονικού μας γαλαξία Ανδρομέδα δημιουργήθηκε από 400 μεμονωμένες εικόνες που τραβήχτηκαν από το Hubble. Το Roman θα είναι σε θέση να "ζωγραφίσει" την ίδια τεράστια εικόνα με το ίδιο επίπεδο λεπτομέρειας με δύο μόνο εικόνες! Και αυτές οι πολύ μεγαλύτερες εικόνες σημαίνουν ότι θα συλλεχθεί ένας άνευ προηγουμένου όγκος δεδομένων.

«Για να σας δώσω μια ιδέα, στα 30 χρόνια λειτουργίας του Hubble έχουμε συγκεντρώσει περίπου 170 terabytes δεδομένων», εξήγησε ο Sirianni. «Για το Webb, αναμένουμε σε πέντε χρόνια να έχουμε 1. 000 terabytes. Και για τα 5 χρόνια ονομαστικής ζωής για το Roman αναμένουμε να έχουμε 20.000 Terabytes». Τελικά, θα συγκεντρώσει δεδομένα για δισεκατομμύρια γαλαξίες για να δημιουργήσει ένα «3D μοντέλο του σύμπαντος».

Απαντώντας σε κοσμικά μυστήρια

Με αυτή την πανοραμική άποψη του σύμπαντος, η NASA και οι συνεργάτες της ελπίζουν να απαντήσουν σε μερικά από τα μεγαλύτερα ερωτήματα που αντιμετωπίζει η αστροφυσική. Ένας από τους στόχους είναι να ελεγχθεί η θεωρία της γενικής σχετικότητας του Άλμπερτ Αϊνστάιν, η οποία είναι καλά δοκιμασμένη στην κλίμακα του ηλιακού μας συστήματος για παράδειγμα, αλλά λιγότερο σε μεγαλύτερες κοσμολογικές κλίμακες. Η ορατή ύλη μέσα στο σύμπαν θα πρέπει, σύμφωνα με τη θεωρία, να επιβραδύνει τη διαστολή του σύμπαντος, οπότε οι επιστήμονες αποδίδουν την ταχύτητα διαστολής του σύμπαντος σε ένα μυστηριώδες συστατικό, τη σκοτεινή ενέργεια, που πιστεύουν ότι αποτελεί περίπου το 68% του σύμπαντος. Το Roman θα μας δώσει δεδομένα που μπορούν να μετρήσουν με ακρίβεια τη θέση και την απόσταση εκατομμυρίων γαλαξιών και θα μας βοηθήσουν να κατανοήσουμε τον ρυθμό διαστολής του σύμπαντος σε διαφορετικές περιοχές.Τελικά, τα αποτελέσματα θα μας πουν αν η θεωρία της βαρύτητας του Αϊνστάιν χρειάζεται τροποποίηση.

Απογραφή εξωπλανητών

Ένας άλλος από τους κορυφαίους στόχους του Roman είναι να εντοπίσει χιλιάδες νέους εξωπλανήτες μέσα στον γαλαξία μας, χρησιμοποιώντας μια τεχνική που ονομάζεται βαρυτικός μικροφακός. Αν δύο αστέρια ευθυγραμμιστούν το ένα με το άλλο, το μπροστινό θα παραμορφώσει και θα μεγεθύνει το φως του πίσω αστέρα. Και αν το άστρο που βρίσκεται σε πρώτο πλάνο έχει έναν πλανήτη, θα δούμε την επίδραση αυτού του πλανήτη στο φως του άστρου που βρίσκεται πίσω του. Δεδομένου ότι το Roman θα μετρήσει δισεκατομμύρια αστέρια, αυτό σημαίνει ότι μπορεί να παρέχει στους επιστήμονες μια πολύ καλή απογραφή του πόσα αστέρια έχουν εξωπλανήτες.

Το Roman θα έχει και ένα δεύτερο κύριο όργανο, που ονομάζεται στεμματογράφος, το οποίο στοχεύει στην απεικόνιση εξωπλανητών που βρίσκονται κοντά στο μητρικό τους άστρο. “Πρόκειται για μια πολύ δύσκολη τεχνική, επειδή το φως του αστέρα πρέπει να κατασταλεί, είναι τάξεις μεγέθους φωτεινότερο από τα αντικείμενα που θέλετε να μελετήσετε, π.χ. έναν κοντινό πλανήτη”, δήλωσε ο Sirianni. Ο στεμματογράφος στο Roman θα προσπαθήσει να συλλάβει απευθείας μεγάλους πλανήτες παρόμοιους με τον Δία, πραγματοποιώντας ζωντανές διορθώσεις για τη βελτίωση της ποιότητας της εικόνας. Θα είναι ένα όργανο επίδειξης και αν αποδειχθεί ότι λειτουργεί, θα αποτελέσει τη βάση για την τεχνολογία που θα χρησιμοποιηθεί σε μελλοντικά διαστημικά παρατηρητήρια που θα επιχειρήσουν να απεικονίσουν απευθείας πλανήτες σαν τη Γη στην κατοικήσιμη ζώνη του μητρικού τους άστρου.

Η συμβολή του ESA στο Roman

Ο ESA συνεισφέρει τρία βασικά τεχνολογικά κομμάτια στην αποστολή του Roman, με αντάλλαγμα την πρόσβαση στα δεδομένα και μια θέση σε όλη τη διάρκεια της αποστολής. Η ευρωπαϊκή διαστημική υπηρεσία θα παρέχει «ιχνηλάτες αστεριών», δηλαδή μικρά τηλεσκόπια στο διαστημικό σκάφος που θα καθορίζουν συνεχώς τη θέση του στον ουρανό παρακολουθώντας αστέρια. Επίσης, θα παρέχει μπαταρίες για να βοηθήσει στην τροφοδοσία του διαστημικού σκάφους πριν αναπτυχθούν οι ηλιακοί συλλέκτες του. Tέλος, o ESA θα προμηθεύει ανιχνευτές για τον στεμματογράφο στο σκάφος.

Επιπλέον, ξεκινά αυτό το καλοκαίρι η αποστολή Euclid της ESA με στόχο να μετρήσει τη διαστολή του σύμπαντος και να αποκαλύψει περισσότερα για τη σκοτεινή ενέργεια. Το διαστημικό τηλεσκόπιο Euclid θα συλλέξει τις πληροφορίες που στη συνέχεια θα είναι συμπληρωματικές με τα δεδομένα που συγκέντρωσε το Roman. Όπως και η συνεισφορά του ESA στο Roman, έτσι και η NASA συνεισφέρει σε έναν μικρό βαθμό στην αποστολή του Euclid.  

Δείτε ένα βίντεο για το νέο διαστημικό τηλεσκόπιο Roman: 

 

Πηγή εικόνας: Wikipedia