Новий космічний телескоп NASA буде в 100 разів ефективніше «Хаббла»

Нова космічна обсерваторія WFIRST (Wide Field Infrared Survey Telescope, «Широкодіапазонний інфрачервоний телескоп») аерокосмічного агентства NASA зможе виявити до 1400 нових екзопланет, частина з яких по масі може бути порівнянна з Землею, йдеться в статті, опублікованій в журналі Astrophysical Journal Supplement Series. Спираючись на спадщину попередніх місій, новий телескоп зможе відповісти на деякі фундаментальні питання, що стосуються природи нашого Всесвіту і, можливо, внесе істотний внесок в пошук позаземного життя, вважають вчені.

Початкова концепція телескопа була запропонована ще в 2011 році. З тих пір дизайн, як і характеристики апарату безліч разів змінювали, поки в кінцевому підсумку аерокосмічне агентство NASA не дало зелене світло на розробку нової космічної обсерваторії в лютому 2016 року. У травні 2018 року проект пройшов важливу технічну експертну оцінку і увійшов у фазу проектування. Бюджет проекту, принаймні на папері, становить 3,2 мільярда доларів. Запуск апарату планується здійснити десь в середині 2020-х років. Але, якщо враховувати історію попередніх розробок амбітних проектів NASA, цілком можливо, що бюджет проекту виллється далеко за встановлені рамки. А якщо апарат зможе відправитися в космос в заплановані терміни, це стане справжнім дивом – ми всі чудово пам'ятаємо багатостраждальний космічний телескоп «Джеймс Вебб», який все ніяк не добудують, але обіцяють це зробити в 2021 році.

У будь-якому випадку, WFIRST планується відправити в космос вже після «Джеймса Вебба». Автори статті Astrophysical Journal Supplement Series відзначають, що перед ним будуть ставитися дві основні задачі. По-перше, нова космічна обсерваторія буде проводити детальне спостереження за космосом, намагаючись з'ясувати природу темної енергії – на думку астрономів, незмінною енергетичної щільності, рівномірно заповнює простір Всесвіту і відповідає за її розширенням. По-друге, апарат буде займатися пошуком нових екзопланет, які можуть перебувати значно далі від своїх рідних зірок, порівняно з тими світами, які були виявлені до теперішнього моменту. У цьому планеті WFIRST продовжить роботу іншої космічної обсерваторії – телескопа «Кеплер», який через 9 років досліджень Всесвіту пішов на спочинок у жовтні 2018 року, коли у нього повністю закінчилося паливо.

«Кеплер» займався пошуком екзопланет, розташованих від своїх рідних зірок на відстані, що не перевищує відстань між Землею і Сонцем. WFIRST продовжить його роботу, але буде шукати планети, які далі віддалені від своїх світил», — коментує провідний автор дослідження Метью Пенні, вчений кафедри астрономії Університету штату Огайо (США).

Нові світи WFIRST буде шукати з допомогою методу гравітаційного мікролінзування, спостерігаючи за мінливих під впливом дуже потужних джерел гравітації (галактик, скупчень галактик, скупчень темної матерії) напрямком поширення електромагнітного випромінювання (світла), подібно до того, як звичайна лінза змінює напрям світлового променя. Для цього він буде використовувати 288-мегапіксельну многоспектральную камеру інфрачервоного діапазону, чіткість зображень з якої буде близька до фотографій телескопа «Хаббл».

З допомогою аналізу хвиль світла від фонового джерела (екзопланети), розташованого за гравітаційною лінзою, астрономи зможуть визначати масу об'єкта, а також його віддаленість від своєї рідної зірки. Гравітаційні лінзи являють собою досить рідкісне явище, тому протягом дуже тривалих періодів часу WFIRST буде слідкувати відразу за 100 мільйонами зірок у самому серці Чумацького Шляху. За одне спостереження камера апарату зможе покривати близько 2 квадратних градусів неба, що дозволить сканувати нашу галактику більш ніж 100 разів швидше «Хаббла».

«Може здатися, що це дуже маленька частина неба, але насправді це виходить далеко за межі можливостей інших космічних телескопів. Така ефективність WFIRST буде покладатися на дві основні здатності телескопа: можливості проведення спостережень в широкому діапазоні, а також здатності проводити спостереження у високому дозволі. Саме це дає йому змогу швидко знаходити нові екзопланети з допомогою ефекту мікролінзування. Той же «Хаббл» і навіть новий «Джеймс Вебб» не так ефективні», — коментує Пенні.

За словами авторів нового дослідження, їх робота пропонує найбільш детальну оцінку тих можливостей і відкриттів, які нам слід чекати від нового телескопа WFIRST. Для цього вчені використовували комп'ютерні моделі, в яких були враховані дуже багато факторів і можливості, включаючи ті, що були запропоновані в більш ранніх концептах апарату.

З моменту відкриття першої экзопаленты астрономи підтвердили існування як мінімум 3917 світів за межами Сонячної системи. У новому дослідженні говориться, що WFIRST зможе збільшити це число ще 1400 світів. Більш того, за прогнозами дослідників, близько 100 з нових виявлених світів будуть володіти деякими характеристиками, які дозволять внести їх у список так званих землеподібних екзопланет.

На думку вчених, пошук і дослідження нових світів за допомогою методу мікролінзування дозволить зрозуміти наскільки часто представлені у Всесвіті ті чи інші типи екзопланет. Використовуючи цю інформацію, астрономи зможуть краще розібратися в тому, наскільки рідко зустрічаються планетарні системи, схожі на нашу. А це в свою чергу дозволить більшточно оцінити перспективи відкриття позаземного життя.

Підписуйтесь на наш , щоб бути в курсі останніх новин зі світу науки і технологій.