“Euclid” відкриває центр Чумацького Шляху, нагадуючи про майбутнє основне дослідження “Roman” від NASA

“`html

Новий погляд на центр нашої галактики Чумацький Шлях, отриманий за допомогою Euclid – місії Європейського космічного агентства (ESA) за участю NASA – перетинається з ділянкою, яку незабаром спостерігатиме космічний телескоп Nancy Grace Roman від NASA. Цей попередній огляд надає астрономам значний старт для ключового дослідження Roman, допомагаючи вченим отримати більше знань, ніж вони могли б отримати від кожного телескопа окремо.

«Це єдиний випадок, коли Euclid призупинив свою звичайну роботу зі сканування неба, яка в основному спрямована на космологію», – зазначив Джейсон Роудс, старший науковий співробітник Лабораторії реактивного руху NASA в Південній Каліфорнії. Роудс обіймає посади керівника наукової групи Euclid від США та керівника проєкту Roman від NASA JPL. «Це вимагає багато роботи та планування, тому це має бути щось надзвичайно важливе для науки. Додавання знімка Euclid до майбутнього дослідження Roman допоможе нам краще картографувати нашу галактику та легше виявляти важкодоступні космічні об’єкти, такі як ізольовані чорні діри та блукаючі планети».

Euclid взяв один день від своєї шестирічної основної місії, щоб попередньо дослідити ділянку неба, яка буде цільовою для програми Roman “Galactic Bulge Time-Domain Survey”. Ця програма забезпечить один з найглибших видів на центр нашої галактики, який коли-небудь отримували. Хоча одноразове спостереження Euclid є менш глибоким і позбавлене деяких кольорових деталей, які побачить Roman, воно має подібну роздільну здатність і охоплює більшу площу – близько 5 квадратних градусів, що приблизно дорівнює площі 25 повень на небі. Це було зумовлено тим, що область дослідження Roman ще не була визначена на момент проведення спостереження у березні 2025 року.

Протягом своєї п’ятирічної основної місії Roman буде багаторазово знімати меншу ділянку (1,7 квадратних градусів, або приблизно 8,5 повень на небі), щоб спостерігати за змінами сотень мільйонів зірок та інших об’єктів протягом коротких періодів часу. Моніторинг цих змін виявить безліч нових планет, а також багато інших космічних об’єктів і явищ. Поєднання спостереження Euclid з початковою частиною колекції Roman фактично розширить дослідження на два роки (оскільки спостереження Roman за галактичним центром заплановані на весну 2027 року), роблячи можливими ще більше наукових відкриттів.

Пошук прихованих скарбів

Roman спостерігатиме за крихітними сплесками зоряного світла, які віщують мікролінзовий ефект. Це явище викривлення світла відбувається, коли масивний об’єкт, як-от зірка, планета чи чорна діра – будь-який об’єкт із достатньою гравітацією – тісно вирівнюється з фоновою зіркою з нашої точки зору. Світло від далекішої зірки вигинається, проходячи крізь викривлений просторово-часовий континуум, спричинений масою ближчого об’єкта.

Якщо вирівнювання є особливо близьким, ближчий об’єкт діє як космічна лінза, фокусуючи та збільшуючи світло від фонової зірки.

«Найчастіше лінзуючим об’єктом є інша зірка», — сказав Меттью Пенні, доцент Університету штату Луїзіана та співкерівник робочої групи з науки про екзопланети Euclid, який понад десятиліття моделював дані як Euclid, так і Roman. «Але Roman також зможе виявляти планети, що обертаються навколо них, і всілякі дивні об’єкти, знайти які майже неможливо іншим шляхом».

Серед цих дивних об’єктів — чорні діри, що залишилися після загибелі наймасивніших зірок. Астрономи вважають, що в Чумацькому Шляху має бути близько 100 мільйонів таких чорних дір зоряної маси, але досі вони майже виключно виявляли невидимі об’єкти, коли ті взаємодіяли з зіркою-компаньйоном. Однак більшість із них, як вважається, блукають галактикою самотньо. Roman знайде їх, навіть коли поруч немає нічого, що б вказувало на їхню присутність.

Хоча мікролінзові ефекти, спричинені планетами, зазвичай тривають години або дні, чорні діри мають настільки велику масу, що можуть викривляти світло на більшій площі простору, створюючи набагато довші сигнали. Це означає, що астрономам, можливо, доведеться спостерігати їх роками, щоб побачити, як об’єкти виходять з вирівнювання.

«Додаткові два роки, надані Euclid, дають астрономам більше часу для спостереження за тим, як об’єкт-лінза і фонова зірка розходяться, що полегшує ідентифікацію лінзи та вимірювання її маси», — сказав Хіманшу Верма, постдокторант Університету штату Луїзіана, який аналізує зображення Euclid, щоб допомогти вченим прогнозувати та краще розуміти мікролінзові ефекти, які, як очікується, спостерігатиме Roman.

Хоча більшість методів пошуку планет найкраще підходять для виявлення розпечених світів, які тісно обертаються навколо своєї зірки, мікролінзування краще виявляє світи на орбітах, більших за земну. Це включає планети, які обертаються навколо своїх зірок далі, ніж Нептун обертається навколо Сонця, і ті, що були викинуті зі своїх початкових зоряних систем і тепер приречені блукати галактикою самотньо.

«Коли Roman їх виявить, астрономи зможуть перехресно звірити попередні спостереження Euclid, щоб знайти зірки поблизу об’єкта-лінзи, що дозволить нам підтвердити, чи планета справді є блукаючою, чи просто обертається дуже далеко від своєї батьківської зорі», — сказав Девід Беннетт, старший науковий співробітник та експерт з мікролінзування з Університету Меріленда, Коледж-Парк, і Центру космічних польотів імені Годдарда NASA.

Картографування Чумацького Шляху

Вчені також об’єднають дані Euclid з програмою Roman “Galactic Plane Survey”. Ця програма спостережень покаже нашу рідну галактику з безпрецедентною деталізацією на площі приблизно в 400 разів більшій, ніж дослідження галактичного центру. За один місяць спостережень, розподілених протягом двох років, дослідження Roman виявить десятки мільярдів зірок і дослідить раніше незвідані структури.

Досліджувати нашу власну галактику складно, адже це схоже на спробу намалювати карту людського тіла зсередини клітини – багато чого стоїть на шляху. Поєднання спостережень Euclid з даними Roman дозволить астрономам спостерігати за повільним рухом зірок по небу. Оскільки зірки в різних частинах Чумацького Шляху схильні рухатися різними шляхами, це допоможе астрономам визначити, в якій частині галактики перебувають ці зірки.

«Одним із найцікавіших аспектів спостережень Euclid є те, що вони дають нам можливість перевірити та покращити моделі Чумацького Шляху», — зазначив Пенні.

Одноденне відхилення Euclid приносить наукову вигоду, яка триватиме роками, і демонструє, наскільки більше може з’явитися, коли телескопи працюють разом.

«Ми продемонстрували, що ці два телескопи можуть працювати разом, щоб проводити наукові дослідження, які перевершують те, для чого вони були спочатку розроблені», — сказав Роудс. «Зробивши це, ми створили модель для майбутніх скоординованих спостережень, які можуть відкрити набагато більше відкриттів, ніж кожна місія окремо».

https://www.nasa.gov/roman

“`

Інформація підготовлена на основі матеріалів: www.nasa.gov