NASA-in rimski svemirski teleskop Nensi Grejs pružiće jedan od najdubljih pogleda u srce naše galaksije Mlečni put. Misija će pratiti stotine miliona zvezda u potrazi za signalnim treperenjem koji odaju prisustvo planeta, udaljenih zvezda, malih ledenih objekata koji opsedaju periferije našeg Sunčevog sistema, izolovanih crnih rupa i još mnogo toga. Roman će verovatno postaviti novi rekord za najudaljeniju poznatu egzoplanetu, nudeći uvid u drugačije galaktičko susedstvo koje bi moglo da bude dom svetova sasvim drugačijih od više od 5.500 koji su trenutno poznati.
Romanovo dugoročno praćenje neba, koje će omogućiti ove rezultate, predstavlja blagodat za ono što naučnici nazivaju astronomijom u vremenskom domenu, koja proučava kako se univerzum menja tokom vremena. Roman će se pridružiti rastućoj međunarodnoj floti opservatorija koje rade zajedno kako bi uhvatile ove promene kako se budu odvijale. Romanova Galaktička izbočina u vremenskom domenu će se fokusirati na Mlečni put, koristeći infracrvenu viziju teleskopa da vidimo kroz oblake prašine koji nam mogu blokirati pogled na pretrpani centralni region naše galaksije.
„Roman će biti neverovatna mašina za otkrivanje, koja će upariti ogroman pogled na svemir sa oštrom vizijom“, rekla je Džuli Mekineri, rimski viši naučni naučnik u NASA-inom centru za svemirske letove Godard u Grinbeltu, Merilend. „Njegova istraživanja u vremenskom domenu će dati riznicu novih informacija o kosmosu. Pogledajte ovaj video da biste saznali o astronomiji u vremenskom domenu i o tome kako će vreme biti ključni element u istraživanju galaktičkog ispupčenja rimskog svemirskog teleskopa Nensi Grejs. Zasluge: NASA-in centar za svemirske letove Godard
Kada Roman lansira, što se očekuje do maja 2027, misija će pretražiti centar Mlečnog puta u potrazi za događajima mikrolensinga, koji se dešavaju kada objekat kao što je zvezda ili planeta dođe u skoro savršeno poravnanje sa nepovezanom pozadinskom zvezdom sa naše tačke gledišta. Pošto sve što ima masu iskrivljuje tkivo prostor-vremena, svetlost udaljene zvezde se savija oko bližeg objekta dok prolazi blizu. Bliži objekat stoga deluje kao prirodna lupa, stvarajući privremeni skok u svetlini svetlosti pozadinske zvezde. Taj signal omogućava astronomima da znaju da postoji objekat koji interveniše, čak i ako ne mogu da ga vide direktno.
U sadašnjim planovima, istraživanje će uključivati pravljenje slike svakih 15 minuta tokom dva meseca. Astronomi će ponoviti proces šest puta tokom Romanove petogodišnje primarne misije za ukupno više od godinu dana posmatranja.
„Ovo će biti jedna od najdužih ekspozicija neba ikada snimljenih“, rekao je Skot Gaudi, profesor astronomije na Državnom univerzitetu Ohajo u Kolumbusu, čije istraživanje pomaže da se informiše Romanova strategija istraživanja. „I pokrivaće teritoriju koja je uglavnom nepoznata kada su u pitanju planete.
Astronomi očekuju da će istraživanje otkriti više od hiljadu planeta koje kruže daleko od svojih zvezda domaćina iu sistemima koji se nalaze dalje od Zemlje nego što je bilo koja prethodna misija otkrila. To uključuje neke koji bi mogli da se nalaze u nastanjivoj zoni zvezde domaćina – opsegu orbitalnih rastojanja gde tečna voda može postojati na površini – i svetove koji teže samo nekoliko puta veću od Mesečeve mase.
Roman može čak i da otkrije „odmetničke“ svetove koji uopšte ne kruže oko zvezde koristeći mikrolensing. Ovi kosmički brodovi su možda nastali u izolaciji ili su izbačeni iz svojih matičnih planetarnih sistema. Njihovo proučavanje nudi naznake o tome kako se planetarni sistemi formiraju i razvijaju.
Romanova zapažanja mikrolensinga će takođe pomoći astronomima da istraže koliko su planete uobičajene oko različitih tipova zvezda, uključujući binarne sisteme. Misija će proceniti koliko svetova sa dve zvezde domaćina se nalazi u našoj galaksiji identifikacijom planeta „Tatuin“ iz stvarnog života, na osnovu rada koji su započeli NASA-in svemirski teleskop Kepler i TESS (Tranzitni satelit za istraživanje egzoplaneta).
Neki od objekata koje će istraživanje identifikovati postoje u kosmičkoj sivoj zoni. Poznati kao smeđi patuljci, previše su masivni da bi se mogli okarakterisati kao planete, ali nisu dovoljno masivni da se zapale kao zvezde. Njihovo proučavanje će omogućiti astronomima da istraže granicu između planete i formiranja zvezda.
Takođe se očekuje da će Roman uočiti više od hiljadu neutronskih zvezda i stotine crnih rupa zvezdane mase. Ovi teškaši nastaju nakon što masivna zvezda iscrpi svoje gorivo i kolabira. Crne rupe je skoro nemoguće pronaći kada nemaju vidljivog pratioca koji bi signalizirao njihovo prisustvo, ali Roman će moći da ih otkrije čak i bez pratnje, jer se mikrolensiranje oslanja samo na gravitaciju objekta. Misija će takođe pronaći izolovane neutronske zvezde – preostale jezgre zvezda koje nisu bile dovoljno masivne da postanu crne rupe.
Astronomi će koristiti Roman da pronađu hiljade objekata Kuiperovog pojasa, koji su ledena tela rasuta uglavnom izvan Neptuna. Teleskop će uočiti neke od oko šest milja u prečniku (oko 1 procenat prečnika Plutona), ponekad tako što će ih videti direktno od reflektovane sunčeve svetlosti, a druge dok blokiraju svetlost pozadinskih zvezda. Ova animacija upoređuje signale iz dve metode detekcije planeta: mikrolensing (gore) i tranzit (dole) za planete velike i male mase. Mikrolensing stvara skokove u sjaju zvezde, dok tranziti imaju suprotan efekat. Pošto obe metode uključuju praćenje količine svetlosti koju dobijamo od zvezda tokom vremena, astronomi će moći da koriste isti skup podataka za obe metode. Zasluge: NASA-in centar za svemirske letove Godard / CI Lab
Slična vrsta igre senki otkriće 100.000 tranzitnih planeta između Zemlje i centra galaksije. Ovi svetovi se ukrštaju ispred svoje zvezde domaćina dok kruže i privremeno prigušuju svetlost koju primamo od zvezde. Ovaj metod će otkriti planete koje kruže mnogo bliže zvezdama domaćinima nego što otkriva mikrolensing, a verovatno i neke koje leže u zoni pogodnoj za život.
Naučnici će takođe sprovesti seizmološke studije zvezda na milion gigantskih zvezda. Ovo će uključivati analizu promena osvetljenosti uzrokovanih zvučnim talasima koji odjekuju kroz gasovitu unutrašnjost zvezde da bi se saznalo o njenoj strukturi, starosti i drugim svojstvima.
Sva ova naučna otkrića i još mnogo toga će doći iz Romanovog istraživanja vremenskog domena galaktičkog ispupčenja, koje će činiti manje od četvrtine vremena posmatranja u Romanovoj petogodišnjoj primarnoj misiji. Njegov širok pogled na svemir omogućiće astronomima da sprovode mnoga od ovih studija na načine koji nikada ranije nisu bili mogući, dajući nam novi pogled na univerzum koji se stalno menja.
