המטוס של גלקסיית שביל החלב שלנו, כפי שנראה על ידי משימת החלל Gaia של ESA. הוא מכיל יותר ממיליארד כוכבים, יחד עם אזורים כהים ומאובקים יותר שגאיה לא יכלה לראות דרכם. עם רגישות רבה יותר וכיסוי אורך גל ארוך יותר, סקר המטוסים הגלקטי של טלסקופ החלל הרומאי ננסי גרייס של נאס"א יציץ דרך יותר מהאבק ויחשוף הרבה יותר כוכבים. קרדיט: ESA/Gaia/DPAC
נאס"אהטלסקופ הרומי של 'ס אמור לחולל מהפכה בהבנתנו את שביל החלב עם סקר מפורט, חושף למעלה מ-100 מיליארד עצמים קוסמיים ומספק נתונים חדשים על מבנה הגלקסיה.
ננסי גרייס של נאס"א טלסקופ החלל הרומי הצוות הכריז על תוכניות לסקר חסר תקדים של המטוס של גלקסיית שביל החלב שלנו. הוא יציץ עמוק יותר לתוך האזור הזה מכל סקר אחר, ימפה יותר מכוכבי הגלקסיה שלנו מאשר כל התצפיות הקודמות גם יחד.
"יש מגוון רחב מאוד של מדע שאנחנו יכולים לחקור עם סוג זה של סקר, מהיווצרות כוכבים ואבולוציה ועד לאבק בין כוכבים והדינמיקה של לב הגלקסיה", אמרה קתרין צוקר, אסטרופיזיקאית במרכז לאסטרופיזיקה | הרווארד וסמית'סוניאן בקיימברידג', מסצ'וסטס, שחיברו יחד מאמר לבן המתאר כמה מהיתרונות של תוכנית תצפית כזו.
מדענים חקרו די טוב את השכונה של מערכת השמש שלנו, אבל חלק גדול מהגלקסיה נותר עטוף מהעין. טלסקופ החלל הרומאי ננסי גרייס של נאס"א יציץ דרך פסי אבק עבים כדי לחשוף חלקים מהגלקסיה שלנו שמעולם לא הצלחנו לחקור קודם לכן, הודות לסקר מטוס גלקטי שנבחר לאחרונה. קרדיט: מרכז טיסות החלל גודארד של נאס"א
סקר מישור גלקטי היה ההגשה בדירוג הגבוה ביותר לאחר קריאה משנת 2021 לרעיונות סקר רומי. כעת, הקהילה המדעית תעבוד יחד כדי לעצב את תוכנית התצפית לקראת ההשקה של רומן עד מאי 2027.
"יהיו הרבה פשרות מכיוון שמדענים יצטרכו לבחור בין, למשל, כמה שטח לכסות ועד כמה לגמרי למפות אותו בכל המסננים האפשריים השונים", אמר מחבר המאמר רוברט בנג'מין, אסטרונום ב- אוניברסיטת ויסקונסין-וויטווטר.
בעוד שעדיין לא ניתן לקבוע את פרטי הסקר, מדענים טוענים שאם הוא מכסה כ-1,000 מעלות מרובע – אזור שמיים גדול כמו 5,000 ירחים מלאים – הוא יכול לחשוף יותר מ-100 מיליארד עצמים קוסמיים (בעיקר כוכבים).
"זה יהיה די קרוב למפקד שלם של כל הכוכבים בגלקסיה שלנו, וזה ייקח רק כחודש", אמרה רוברטה פלדיני, מדענית מחקר בכירה ב-Caltech/IPAC בפסדינה, קליפורניה, והראשית של הספר הלבן. מְחַבֵּר. "ייקח עשרות שנים לצפות בחלק כה גדול של השמים עם טלסקופי החלל האבל או ג'יימס ווב. רומן יהיה מכונת סקר!"
אנטומיית שביל החלב
מצפה כוכבים עם תצוגות קטנות יותר של החלל סיפקו תמונות מעולות של גלקסיות אחרות, וחושפים מבנים מורכבים. אבל ללמוד את האנטומיה של הגלקסיה שלנו הוא קשה באופן מפתיע. המישור של שביל החלב מכסה שטח כה גדול בשמים, עד שלימודו לפרטי פרטים יכול להימשך זמן רב מאוד. אסטרונומים חייבים גם להציץ דרך אבק סמיך שמסתיר את אור הכוכבים הרחוק.
בעוד שלמדנו היטב את השכונה של מערכת השמש שלנו, אומר צוקר, "יש לנו תצוגה מאוד לא מלאה של איך נראה החצי השני של שביל החלב מעבר למרכז הגלקטי".
מצפה כוכבים כמו טלסקופ החלל שפיצר בדימוס של נאס"א ערכו סקרים רחבי שטח של המישור הגלקטי באורכי גל ארוכים יותר של אור וחשפו כמה אזורים היוצרים כוכבים בצד הרחוק של הגלקסיה. אבל זה לא הצליח לפתור פרטים עדינים כמו שרומן יעשה.
"שפיצר הגדיר את השאלות שרומן יוכל לפתור", אמר בנימין.
השילוב של רומן בין שדה ראייה גדול, רזולוציה חדה והיכולת להציץ דרך אבק הופכים אותו למכשיר האידיאלי לחקר שביל החלב. ולראות כוכבים באורכי גל שונים של אור – אופטי ואינפרא אדום – יעזור לאסטרונומים ללמוד דברים כמו טמפרטורות הכוכבים. פיסת מידע אחת זו פותחת הרבה יותר נתונים, מהשלב האבולוציוני של הכוכב והרכבו ועד לזוהר וגודלו.
"אנחנו יכולים לעשות מחקרים מפורטים מאוד של דברים כמו היווצרות כוכבים ומבנה הגלקסיה שלנו באופן שאנחנו לא יכולים לעשות עבור שום גלקסיה אחרת", אמר פלדיני.
גלקסיית ספירלה מול פנים, IC 5332, מפוצלת באלכסון בתמונה זו: התצפיות של טלסקופ החלל ג'יימס ווב מופיעות בצד שמאל למעלה, וטלסקופ החלל האבל בצד ימין למטה. התמונות של ווב והאבל מציגות ניגוד בולט, הפוך של חושך ואור. למה? התצפיות של ווב משלבות אור אינפרא אדום קרוב ובינוני ואת האור הנראה והאולטרה סגול של האבל. אבק סופג אור אולטרה סגול וגלוי, ואז פולט אותו מחדש באינפרא אדום. בתמונות של ווב, אנו רואים אבק זוהר באור אינפרא אדום. בתמונות של האבל, אזורים אפלים הם המקום שבו אור הכוכבים נספג באבק. קרדיט: נאס"א, ESA, CSA, STScI, ג'ניס לי (STScI), תומס וויליאמס (אוקספורד), רופאלי צ'נדר (UToledo), צוות PHANGS
רומן יציע תובנות חדשות לגבי המבנה של אזור המרכז המכונה הבליטה, ה"בר" הנמתח לרוחבו, והזרועות הספירליות הנמשכות ממנו.
"אנחנו בעצם נשכתב מחדש את תמונת התלת-ממד של הצד הרחוק של הגלקסיה", אמר צוקר.
הראייה החדה של רומן תעזור לאסטרונומים לראות כוכבים בודדים אפילו במשתלות כוכבים בצד הרחוק של הגלקסיה. זה יעזור לרומן ליצור קטלוג חדש עצום של כוכבים מכיוון שהוא יוכל למפות פי 10 רחוק יותר ממיפוי דיוק קודם של ESA (ה סוכנות החלל האירופיתs) משימת חלל גאיה. גאיה מיפתה למעלה ממיליארד כוכבים בתלת מימד, בעיקר בתוך כ-10,000 שנות אור. רומן יכול למפות עד 100 מיליארד כוכבים במרחק של 100,000 שנות אור או יותר (הנמתחים לקצה הרחוק ביותר של הגלקסיה שלנו ומחוצה לה).
סקר המטוס הגלקטי הוא הסקר האסטרופיזיקלי הכללי הראשון שהוכרז על ידי רומן – אחת מכמה תוכניות תצפית שרומן תעשה בנוסף לשלושת סקרי הליבה של הקהילה והדגמת טכנולוגיית Coronagraph. לפחות 25% מהמשימה העיקרית בת חמש השנים של רומן יוקצו לסקרי אסטרופיזיקה כלליים על מנת להמשיך במדע שלא ניתן לעשות רק עם נתוני הליבה של סקר הקהילה של המשימה. לאסטרונומים מכל רחבי העולם תהיה הזדמנות להשתמש ברומי ולהציע מחקר חדשני, שיאפשר לקהילה האסטרונומית לנצל את מלוא הפוטנציאל של היכולות של רומן לנהל מדע יוצא דופן.
טלסקופ החלל הרומאי ננסי גרייס מנוהל במרכז טיסות החלל גודארד של נאס"א בגרינבלט, מרילנד, בהשתתפות מעבדת ההנעה הסילון של נאס"א ו-Caltech/IPAC בדרום קליפורניה, המכון למדע טלסקופ החלל בבולטימור, וצוות מדע המורכב מדענים ממגוון מוסדות מחקר. השותפים התעשייתיים העיקריים הם BAE Systems, Inc. בבולדר, קולורדו; L3Harris Technologies במלבורן, פלורידה; ו-Teledyne Scientific & Imaging ב-Thousand Oaks, קליפורניה.
