羅曼號將在未知空間旅行中確認我們已知的最遠系外行星的身份
美國國家航空暨太空總署(NASA)期待的羅曼太空望遠鏡的視野比哈伯望遠鏡大100倍,它將測量來自10億個星系的光線,在銀河深處進行微透鏡觀測,以發現數千顆系外行星,監測數億顆恆星,並觀察遙遠的星系鄰域,這可能是本世紀迄今為止最偉大的發現。
美國國家航空暨太空總署(NASA)已經更新了這項史詩般的任務的細節,這項任務最早將於2026年10月開始,距離2010年美國國家研究委員會十年調查中的概念性批准已經過去了16年,距離2016年2月的開發綠燈已經過了10年。
這位行星獵人的前身是寬視場紅外線巡天望遠鏡(WFIST),目前已進入建造的C階段,即最終設計和製造。美國國家航空暨太空總署(NASA)的發射目標是2026年10月,但窗口期可延長至2027年5月。
美國太空總署馬裡蘭州戈達德太空飛行中心的羅曼高級計畫科學家朱莉-麥克埃里說:「我們正在利用整個科學界來奠定基礎,因此當我們發射時,我們將能夠一開始就進行強大的科學研究。有許多令人興奮的工作要做,科學家可以透過許多不同的方式參與其中。”
藝術家眼中的南希-格蕾絲-羅曼太空望遠鏡圖/美國國家航空暨太空總署
羅曼望遠鏡是以美國先驅天文學家南希-格蕾絲-羅曼的名字命名的,她的眾多成就之一是在哈伯太空望遠鏡的開發過程中發揮了關鍵作用,而當時女性在科學界擔任高級職務的機會受到了嚴重阻礙。
雖然這位先驅天文學家不會親臨現場見證這個太空探索的新時代–她於2018年聖誕節去世,享年93歲–但這仍然是一個非常恰當的悼念。
「羅曼號將是一台令人難以置信的發現機器,它將廣闊的太空視野與敏銳的視覺相結合,」麥克埃納裡說。”它的時域測量將產生一個有關宇宙新資訊的寶庫。”
它的主鏡寬2.4 公尺(7.9 英尺),與哈伯太空望遠鏡的主鏡大小相同,但重量只有哈伯太空望遠鏡的五分之一,視野比其前身大100 倍。
開普勒太空望遠鏡最近的一項研究著重於銀河系邊緣的恆星,而羅曼望遠鏡則將前往銀河系中心,進行銀河系凸起時域巡天,利用紅外線視覺穿透塵埃雲,觀察銀河系的中心區域。在那裡,它將尋找微透鏡事件,透過觀察明顯的引力”扭曲”可以發現(可以這麼說)以前未知的系外行星。由於該區域恆星密集,科學家預計將看到超過5 萬個微透鏡事件,揭示”流氓”行星、黑洞、中子星和跨海王星天體。
按照目前的計劃,羅曼將在兩個月左右的時間裡每隔15 分鐘拍攝一次。在任務的最初五年中,將重複拍攝六次,觀測時間加起來將超過一年。
俄亥俄州立大學天文學教授斯科特-高迪(Scott Gaudi)說:”這將是有史以來對天空曝光時間最長的一次。在行星方面,它將覆蓋大部分未知領域”。天文學家們相信,這次巡天還將發現1000多顆行星,它們在遠離宿主恆星的系統中運行,距離地球比以往任何一次任務都要遠。
如果羅曼望遠鏡首次深入太空的工作量還不夠大,那麼它還將發現1000多顆中子星和數百個恆星質量的黑洞。天文學家也將利用銀河系攝影師找到數千個柯伊伯帶天體,這些冰冷的天體主要散佈在海王星之外。
美國國家航空暨太空總署戈達德團隊成員與Ball Aerospace 公司的整合和測試團隊在sRCS 整合到Roman 的WFI 後合影留念
羅曼太空望遠鏡將依靠兩個關鍵部件來收集數據。寬視野儀器(WFI)提供寬視場成像和光譜,是宇宙學和系外行星勘測的理想之選,而Coronagraph 儀器(CGI)將側重於高對比度成像和光譜,用於觀測系外行星和碎片盤。
科學家們也正在研究機器學習的進步將如何幫助分析羅曼收集的數萬億張影像。
麥克埃納裡說:”準備工作非常複雜,部分原因是Roman所做的一切都相互關聯。每個觀測結果都將被多個團隊用於不同的科學案例,因此我們正在創造一種環境,讓科學家們盡可能輕鬆地開展合作。”