宇宙看似靜止，只能用靜止的畫面捕捉，但事實遠非如此。實際上，宇宙是在不斷變化的，只是變化的時間尺度不是人類所能清晰看到的。美國國家航空暨太空總署（NASA）即將部署的羅曼太空望遠鏡（Roman Space Telescope）將彌補這一時間差，為我們打開通往動態宇宙的大門。

恆星暈是星系的常見特徵，但研究並不深入。這種鬆散的恆星集合超出了星系最亮部分半徑的15 到20 倍，這也是我們習慣在望遠鏡影像中看到的。構成星系暈的恆星是星系中最古老的恆星。我們的鄰居仙女座是少數擁有被充分研究的恆星光環的星系之一，圖中描繪的就是仙女座的。仙女座的星暈之所以能被研究得如此透徹，原因很簡單，那就是距離的問題，距離足夠近，亮度足夠高，我們可以用現有的望遠鏡看到全貌。當南希-格蕾絲-羅曼太空望遠鏡發射升空後，它將能夠利用其寬廣的視野對更多更遙遠星系的恆星光環進行全面成像。資料來源：美國國家航空暨太空總署，約瑟夫-奧姆斯特德（STScI）

RINGS，即羅曼紅外線近鄰星系巡天，將專門透過搜尋星系形成歷史的化石來揭示動態宇宙。 RINGS 也將引導科學家找到暗物質的真實本質的線索，暗物質是一種神秘的物質，構成了我們宇宙中的大部分質量。

羅曼號將於2027 年發射升空，它將徹底改變科學家對宇宙的認識，讓他們看到宇宙的真實面貌：不斷變化。

以美國太空總署天文學家南希-格蕾絲-羅曼（Nancy Grace Roman）的名字命名的羅曼太空望遠鏡有望成為一個開創性的天文工具，促進我們對宇宙的了解。資料來源：美國國家航空暨太空總署戈達德太空飛行中心

宇宙是一個充滿活力、瞬息萬變的地方，星系在這裡翩翩起舞、相互融合、變換外觀。遺憾的是，由於這些變化需要數百萬年或數十億年的時間，望遠鏡只能在人的一生中提供快照。

然而，星系會留下它們歷史的線索，以及它們是如何形成的。美國國家航空暨太空總署（NASA）即將發射的南希-格蕾絲-羅曼太空望遠鏡（Nancy Grace Roman Space Telescope）將有能力透過對附近宇宙中的星系進行高解析度成像來尋找這些星系形成的化石。

天文學家們透過美國國家航空暨太空總署（NASA）的資助，正在設計一套名為RINGS（Roman Infrared Nearby Galaxies Survey，羅曼紅外線近鄰星系巡天）的可能觀測方案，以收集這些非凡的圖像。 RINGS 勘測是一個初步概念，可能會也可能不會在Roman 的科學任務期間實施。

羅曼望遠鏡的分辨率與美國國家航空暨太空總署的哈伯太空望遠鏡相當，視野寬廣，紅外線視野是哈伯的200 倍，這使它成為一台巡天望遠鏡，與哈伯的窄視場能力相得益彰，因此它為RINGS 做好了獨特的準備。

科學家只能看到星系演化過程中的短暫瞬間，這些瞬間最終形成了今天我們周圍完全成型的星系。因此，很難追蹤星系的形成過程。

幸運的是，星系會在恆星結構中留下演變的痕跡，就像地球上的生物會在岩石中留下印記一樣。這些星系”化石”是由一群古老的恆星組成的，它們承載著星系形成和演化的歷史，包括這些恆星形成時星系的化學成分。

費城賓州大學RINGS 副首席研究員羅賓-桑德森（Robyn Sanderson）對這種宇宙化石特別感興趣。她把分析星系中恆星結構的過程形容為”就像經歷一次發掘，試圖把骨頭分門別類並重新組合在一起”。

羅曼望遠鏡的高解析度將使科學家能夠利用從星系外圍的長潮汐尾流到星系內部的恆星流等各種結構，找出這些星系化石。這些大尺度結構是羅曼能夠捕捉到的獨一無二的結構，它們可以為星系的合併歷史提供線索。桑德森說，我們的目標是”重新組合這些化石，以便回顧過去，了解這些星係是如​​何形成的”。

RINGS也將進一步研究宇宙中最神秘的物質之一：暗物質，這是一種看不見的物質，占星係質量的大部分。超微弱矮星係是一類對暗物質理論測試特別有用的天體。加州大學聖克魯茲分校的拉賈-古哈-塔庫爾塔（Raja GuhaThakurta）說：”超微弱矮星係以暗物質為主，它們幾乎沒有正常物質來形成恆星。由於產生的恆星如此之少，超微弱矮星係以暗物質為主，它們幾乎沒有正常物質來形成恆星。由於產生的恆星如此之少，超微弱微弱星系基本上可以被看作是純粹的暗物質團塊來研究。

羅曼望遠鏡憑藉其大視野和高解析度，將對這些超微弱星系進行觀測，以幫助檢驗暗物質的多種理論。有了這些新數據，天文學界將更接近找到這種無法觀測到的暗物質的真相。暗物質遠超過可見物質：暗物質約佔宇宙物質的80%，而正常物質佔剩餘的20%。

超微弱星係遠不是檢驗暗物質的唯一標準。通常情況下，在一個普通大小星系的後院進行觀測就足夠了。星系周圍恆星光環中的結構往往能提示暗物質的數量。然而，由於星系暈的體積龐大（通常是星系本身的15-20倍），目前的望遠鏡對它們的觀測效率極低。

目前，科學家唯一能夠完全解析的星系暈只有我們自己的銀河系和我們的鄰居仙女座星系。西雅圖華盛頓大學的RINGS 首席研究員 Ben Williams（Ben Williams）介紹了Roman 的強大功能將如何解決這一問題：”我們只能對銀河系和仙女座進行可靠的測量，因為這兩個星系離我們夠近，我們可以對分佈在它們恆星暈中的大量恆星進行測量。

當”羅曼”號於2027 年5 月發射升空時，預計它將從根本上改變科學家對星系的認識。在這個過程中，它將為我們自己的銀河系帶來一些啟示。銀河系很容易近距離研究，但我們沒有足夠大的自拍棒來拍攝整個銀河系及其周圍光環的照片。 RINGS 展示了羅曼的能力，如果這樣的調查獲得批准的話。透過研究附近的宇宙，RINGS 可以檢查與銀河系大小和年齡相似的星系，並揭示我們是如何來到這裡的。

羅曼太空望遠鏡是為了紀念常被譽為哈伯之母的女先驅南希-格蕾絲-羅曼而命名的，它代表了天文探索的下一次飛躍。它的設計在規模和能力上都超越了它的前輩，具有寬廣的視野和先進的紅外線感測器，可以研究宇宙物理、追蹤星系的形成，並窺視宇宙現象的結構。羅曼號將在未來十年發射升空，它將重新定義我們對宇宙的認識。

編譯自/ ScitechDaily