NASA即将到来的罗马空间望远镜可以同步100个哈勃超深田

罗马超深场

这张合成图像说明了罗马太空望远镜“超深场”观测的可能性。在深空中,天文学家在很长一段时间内收集来自天空一小块区域的光,以揭示最微弱和最遥远的物体。这张照片以哈勃超深场(蓝色轮廓)为中心,它代表了人类迄今为止在可见光、紫外和近红外波长下对宇宙的最深处的描绘。两幅插图展示了该区域内星系的惊人细节。
除了哈勃超深空外,在过去20年里获得的额外观测也填满了周围的空间。这些更宽的哈勃观测结果揭示了超过26.5万个星系,但就观测到的最遥远的星系而言,比哈勃超深场观测的星系要浅得多。
使用来自数字化天空调查的基于地基数据甚至更广泛的视图覆盖这些哈勃图像。橙色的轮廓显示了NASA即将发射的南希·格蕾丝·罗曼太空望远镜的视野。罗马的18个探测器将能够一次观察到哈勃超深场大的天空面积至少100倍,与哈布尔相同的清晰度。
信用:NASA,ESA和A. Koekemoer(STSCI),致谢:数字化天空调查

罗马超深场可以收集数百万个星系,包括一些最稀有和最遥远的星系

在1995年,哈勃太空望远镜连续10天盯着一片空白的天空。由此产生的深场图像捕获了数千个以前未见过的遥远星系。从那以后,类似的观察也接踵而至,包括最长和最深的曝光,哈勃超深空。现在,天文学家正在展望未来,以及由美国国家航空航天局即将到来的南希·格雷曼罗马空间望远镜。

罗马太空望远镜将能够拍摄比哈勃大100倍的天空区域,而且清晰度同样高。结果,一个罗马超深场将收集数百万个星系,包括数百个大爆炸后几亿年的星系。这样的观测将推动对多种科学领域的新研究,从宇宙的结构和演化到宇宙时间内恒星的形成。


这种缩小动画始于哈勃超深场(蓝色概述)的视图,这代表了人类实现的宇宙的最深层肖像,可见,紫外线和近红外波长。然后,该视图扩展以显示对那个天空(白色轮廓)的更广泛的哈布尔调查,该调查在大型马赛克中捕获了大约265,000个星系。进一步扩展,我们看到使用数字化天空调查的数据覆盖在基于地面视图上的霍布布尔数据。

橙色的轮廓显示了NASA即将发射的南希·格蕾丝·罗曼太空望远镜的视野。罗马的18个探测器将能够一次观察到哈勃超深场大的天空面积至少100倍,与哈布尔相同的清晰度。

资料来源:NASA, ESA, A. koekmoer (STScI)和A. Pagan (STScI)

哈勃太空望远镜最具代表性的图像之一是哈勃超深空该研究揭示了宇宙中无数的星系,这些星系可以追溯到宇宙诞生后的几亿年内大爆炸。从2003年9月开始,哈勃望远镜连续数百小时观测了一小块看似空无一物的天空,天文学家在2004年公布了星系织锦,随后几年又进行了更多的观测。

美国国家航空航天局即将推出的南希·格蕾丝·罗曼太空望远镜将能够以同样清晰的清晰度拍摄比哈勃望远镜大至少100倍的天空区域。这种广阔的宇宙视野将使许多观测成为可能,天文学家正在考虑罗马太空望远镜“超深场”的可能性和科学潜力。这样的观测可能揭示出对从宇宙年轻时期恒星形成到星系在太空中聚集的方式等主题的新见解。

罗曼将开启天体物理学所有领域的新科学,从太阳系到可观测宇宙的边缘。罗曼的大部分观测时间将用于观测广阔的天空。然而,一些观测时间也将提供给一般天文团体,以要求其他项目。天文学家说,罗马超深场可以极大地造福科学界。

“作为一个社区科学概念,罗曼的超深观测可能会带来令人兴奋的科学成果。我们希望与天文团体一起思考如何利用罗曼的能力,”马里兰州巴尔的摩市太空望远镜科学研究所的安东·克莫说。在美国天文学会第237次会议上,koekmoer代表30多个机构的一群天文学家提出了罗马超深场的想法。

举个例子,一个罗马超深场可能与哈勃超深场类似——在一个单一的方向上观察几百小时,以建立一个非常微弱、遥远的物体的非常详细的图像。然而,当哈勃以这种方式捕捉到数千个星系时,罗曼却能收集到数百万个。因此,它将使新科学成为可能,并极大地提高我们对宇宙的理解。

宇宙的结构和历史

也许最令人兴奋的是研究早期宇宙的可能性,这对应于最遥远的星系。那些星系也是最稀有的:例如,在Hubble超深场中只看到了少数少数。

感谢罗马广泛的观点和近红外数据与哈勃的类似品质,它可能会发现数百或可能成千上万的这些最年轻,最遥远的星系,散布在数百万其他星系中。这将让天文学家衡量他们在空间以及年龄的年龄以及他们的星星如何形成。

“罗马还将产生强大的协同作用,在地面和太空中的当前和未来的望远镜,包括美国宇航局的詹姆斯·韦伯太空望远镜还有其他的。”

在宇宙时间里往前走,罗曼会捡到宇宙大爆炸后8亿到10亿年存在的其他星系。那时,星系在暗物质的影响下刚刚开始聚集成星系团。虽然研究人员已经模拟了形成大型结构的这一过程,但罗马超深场将提供真实世界的例子来测试这些模拟。

在宇宙时间里恒星的形成

早期的宇宙也经历了恒星形成的火焰风暴。恒星诞生的速度比我们今天看到的要快几百倍。特别是,天文学家们渴望研究“宇宙黎明”和“宇宙正午”,这两个时间合起来覆盖了大爆炸后5亿至30亿年的时间,那时大多数恒星正在形成,超大质量黑洞也最活跃。

“因为罗马的视野是如此之大,这将是游戏变化。我们能够在狭窄的视野中不仅仅是一个环境,而是罗马宽眼的视野所捕获的各种环境。美国宇航局戈达德岛在马里兰州Greenbelt的Sangeeta Malhotra Sangeeta Malhotra Sangeeta Malhotra解释说,这将使我们更好地了解明星的形成。“Malhotra是罗马科学调查团队的共同调查员,在宇宙曙光上工作,并带领与哈勃深度光谱的方案,了解遥远的年轻星系。

天文学家渴望测量这个遥远时代的恒星形成率,这可能会影响各种因素,如观测到的重元素的数量。恒星形成的速率可能取决于一个星系是否位于一个大星团中。罗曼将能够获取微弱的光谱,显示这些元素的不同“指纹”,并给出星系的精确距离(称为红移)。

“人口专家可能会询问,生活在大城市的人与郊区或农村地区之间的人之间有什么差异?同样,作为天文学家,我们可以问,形成星系的最活跃的星星是否生活在非常聚集的地区,或者只是在群集的边缘,或者他们孤立生活?“玛哈特拉说。

大数据和机器学习

罗马任务最大的挑战之一将是学习如何分析它将产生的公共数据集中的大量科学信息。从某种意义上说,Roman不仅会在天空覆盖方面,而且会在数据挖掘方面创造新的机会。

罗马超深场将包含有关数百万星系的信息 - 一时是由研究人员研究的太多。机器学习 - 需要人工智能的形式 - 将需要处理大规模数据库。虽然这是一项挑战,但它也提供了机会。“你可以探讨您之前无法解决地址的全新问题,”Koekemoer表示。

“来自罗马特派团的庞大数据集启用的发现潜力可能导致我们对宇宙的理解方面的突破,超出了我们当前的想法,”Koekemoer补充道。“这可能是罗马的科学界持久的遗产:不仅在回答我们认为我们可以解决的科学问题方面,还是我们尚未想到的新问题。”

4评论关于"美国宇航局即将推出的罗马太空望远镜可以一次拍摄100哈勃超深空"

  1. 随着这些美丽的仪器的进步速度,他们花了一半的时间来获得升级。为了即将到来的知识,这一切都是值得的……美味的知识。只是说说而已…

  2. 这种新的望远镜红外线相机能拍摄到可能接近我们太阳系的物体吗

  3. 美国宇航局有一个问题。它想给每个猪肉政治家一块馅饼,不幸的是,永远不会被馅饼。

    詹姆斯韦伯?目前已安排在2021年10月,落后的时间和数十亿美元以上的价格。

    诺斯罗普格鲁曼?洛克希德马丁?波音?ula?artemis?更多的猪肉桶东西,不起作用。

    你可以打赌,“南希格雷斯”(不幸的名字)罗马太空望远镜永远不会发射。

    美国宇航局的创新能力不再是。他们现在所能做到的是NASA中的最后一封信是......管理。

  4. 爱德华•贝尔|2021年1月24日下午12:23|回复

    文章中没有提到罗马望远镜预计何时发射。“什么时候?是新闻的基础之一。

发表评论

邮箱地址可选。如果提供,您的电子邮件将不会被发布或共享。