2027 kommer mängder av från Nancy Grace Roman Space Telescope

 

Som en del i planen och förberedelsen för den mängd och det utbud av data som kommer att komma in från Nancy Grace Roman SpaceTelescope, (som är ett rymdobservatorium som söker i det infraröda spektret) som för närvarande är planerat att skjutas upp i maj 2027, har NASA beviljat finansiering till fem projektinfrastrukturteam (PITs), som kommer att skriva programvara, köra simuleringar och kartlägga optimal användning av teleskopets inkommande data.

 Projektet Roman Space Telescope startade 2010 under namnet Wide-Field InfraRed Space Telescope (WFIRST) och garanterade att ge samma bildprecision som rymdteleskopet Hubble men med ett synfält minst 100 gånger större vilket gör det möjligt att kartlägga skyn mycket snabbare. Tre av dessa PITs, som var och en har fått femåriga bidrag på flera miljoner dollar är baserade i Pasadena och anslutna till Caltechs fakultet och dess personal.

 Mansi Kasliwal (MS '07, PhD '11), Caltech-professor i astronomi, leder RAPID-teamet (Roman Alerts Promptly from Image Differencing); Yun Wang, senior forskare vid Caltechs IPAC, är ansvarig för infrastrukturen för kartläggningen av galaxers rödförskjutning och Olivier Doré, chefsforskare vid JPL, som Caltech förvaltar för NASA, leder teamet  gravitationslinsning  tillsammans med Dida Markovic, biträdande chefsforskare som även arbetar för JPL.

Uppdraget är observationer av galaxer och supernovor och ska avslöja kosmos historia och expansion. Ett  instrument ombord är koronagrafen vilken kan avbilda exoplaneter i andra solsystem. WFIRST utsågs till högsta prioritet för astrofysik i 2010 Astronomy and Astrophysics Decadal Survey,  listan över forskningsmål som upptecknas varje decennium av National Research Council of the National Academy of Sciences sedan 1960-talet.

År 2020 döptes WFIRST om för att hedra Nancy Grace Roman, som tjänstgjorde som NASA:s chef för astronomi och solfysik från 1961 till 1979 och lobbade obevekligt för byggandet av rymdteleskopet Hubble. " Nancy Grace Roman Space Telescope kommer att observera galaxer som finns mycket långt bort från oss, beskriver Wang.

 Teleskopet blir en sökare efter universums storskaliga struktur. Det använder sina instrument över ett mycket brett rödförskjutningsområde – för att se både närmare och längre bort liggande galaxer– vilket innebär ett mycket brett område i kosmos historia. Med denna därefter insamlade information kan vi nästan läsa av universums expansionshastighet på olika avstånd från oss. Genom att få  ytterligare datamängder med hjälp av typ Ia-supernovor och  gravitationslinsning kan vi sedan dubbelkolla våra resultat. Jag är övertygad om att vi inom 10 år bör kunna hitta  svar på frågan om vad som orsakar universums accelererande expansion, beskriver Wang.

Bild https://www.caltech.edu/ på diagram över Nancy Grace Roman Space Telescopes syn på det avlägsna universum (och dess förflutna).

Upphovsman: Roman GRS mock (2021) visualiserad. Uppgifter från Z. Zhai, Y. Wang (Caltech/IPAC) och A. Benson (Carnegie). datavisualisering av J. DePasquale och D. Player (STScI).

Nancy Grace Roman Space Telescope kan hitta svarta hål efter BigBang

 

När universum uppstod i en  expansion  kallad Big Bang komprimerades materia i ett litet område för att sedan expandera utåt och skapa ett allt större universum. Kosmologer har teorier om att subatomär materia i vissa regioner kan ha varit så tätt packad att materia kollapsade direkt till svarta hål. Om dessa ursprungliga svarta hål existerar   kan de gömma sig i galaxer eller mellan galaxerna likt ensamma planeter gör. Forskare har försökt uppställa de svarta hålens släktträd. De vet att vissa massiva stjärnor kommer att kollapsa in i sig själva mot slutet av sina liv och bilda svarta hål bestående av den resterande stjärnmassan. De vet att supermassiva svarta hål finns i centrum av galaxer som Vintergatan. Det finns också allt fler bevis för att svarta hål med medelstor massa finns i galaxerna.

Men hur är det med ursprungliga svarta hål? Om de existerar bildades de långt innan den första stjärnan kom till. De kan enligt teorin vara hur stora som helst och kan ha spelat en roll i galaxbildning. I kampen för att förstå hur svarta hål blir så massiva (likt de i centrum av galaxer och större) kan dessa fylla ett tomrum av kunskap. Det finns också indikationer på att de (SVARTA HÅL SOM KOM TILL VID BigBang) om de existerar, kan bestå av mörk materia.

 Ny forskningsteori visar hur NASA:s Nancy Grace Roman Space Telescope kanske kan hitta dessa ursprungliga svarta hål när det kommer i drift. Svarta hål kan gömma sig bland en mystisk population av objekt med låg massa. Objekten där de kan finnas är ex fritt flytande planeter (planeter som flyter mellan galaxerna).

I Artikeln "Rogue worlds meet the dark side: revealing terrestrial-mass primordial black holes with the Nancy Grace Roman Space Telescope" har publicerats på pre-print-servern arXiv. Huvudförfattare är William DeRocco från fysikinstitutionen vid UC Santa Cruz där beskrivs dessa teorier.

Jag anser att det är fullt möjligt att svarta hål bildades lika snabbt som stjärnor eller tidigare. Någon bra förklaring till varför svarta hål finns i centrum av galaxer är det dåligt med. Kan det innan BigBang funnits en enda sak ett mycket litet och så kompakt svart hål som dragits samman till en kritisk nivå som resulterat till BigBang och vårt universum?

Bild vikipedia Nancy Grace Roman Space Telescope planerat att sändas upp 2027 och söka av universum i infrarött ljus.

Sluttester av Nancy Grace Roman Space Telescopes stora kamera.

 

Ett team av ingenjörer och tekniker vid Ball Aerospace, en av industripartnerna till NASA: s Nancy Grace Roman SpaceTelescope och NASAs Goddard Space Flight Center i Greenbelt, Maryland, har nu avslutat monteringen av teleskopets stora kamera. Detta toppmoderna verktyg kallas Wide Field Instrument (WFI) och gör det möjligt för astronomer att utforska kosmos från utkanten av vårt solsystem till kanten av det observerbara universum. Nu är teamet redo att göra tester för att visa att det tål de hårda förhållandena vid uppskjutningen och i rymden. beskriver Mary Walker, Romans WFI-instrumentchef på Goddard

Teamet tillhandahöll fyra komponenter till  WFI optiska struktur, elementhjulenheten, värmehanteringssystemet och justeringskompensationsmekanismen. Goddard-teamet tillhandahöll de kritiska optiska elementen, fokalplansystemet, det relativa kalibreringssystemet och instrumentets kommando- och datahanteringselektronik. Därefter satte ingenjörer från båda teamen ihop alla dessa byggstenar i ett sterilt rum i Boulder, Colorado, mekaniska och elektriskt integrerade komponenter till ett system. Nu kommer teamet att slutföra fullständiga miljötester under rymdliknande förhållanden innan de levererar WFI till Goddard sommaren 2024. Väl där kommer det att ansluta sig till andra observatoriesystem i teleskopet för integration och testning eftersom. Uppdraget är redo att starta senast i maj 2027.

WFI är en 288-megapixel kamera som ska ta bilder i det infraröda fältet som ger Roman samma vinkelupplösning som rymdteleskopet Hubble men med minst 100 gånger större synfält  än Hubbleteleskopet. Dess svepande kosmiska undersökningar kommer att hjälpa forskare att upptäcka ny och unikt detaljerad information om planeter utanför vårt solsystem, reda ut mysterier som mörk energi och kartlägga hur materia är strukturerad och fördelad i hela kosmos. Utöver det ger teleskopets resurser ett brett spektrum till ytterligare utredningar.

Bild vikipedia på teleskopet Nancy Grace Roman Space Telescope.

Nancy Grace Roman Space Telescope snart i gång

 

När NASA:s Nancy Grace Roman Space Telescope lanseras i mitten av 2020-talet bör teleskopets kapacitet revolutionera astronomin genom att tillhandahålla ett panoramafält bildmässigt som är minst 100 gånger större  än Hubbleteleskopet vid liknande bildskärpa eller upplösning har kapacitet för. Det romanska rymdteleskopet kommer utöver det även att kunna undersöka himlen tusentals gånger snabbare än vad Hubble kan.

Denna kombination av brett bildfält, hög upplösning är en effektiv undersökningsmetod som ger möjlighet till ny förståelse inom många områden, exempelvis av hur galaxer bildas och utvecklas över tid.

Frågor som följande hoppas kunna besvaras. Hur kunde universums största strukturer samlas (galaxhopar)? Hur kom Vintergatans form till (spiralform och insamling av stjärnor)? Frågor som Roman kommer att hjälpa oss att besvara. Medan astronomer kan förutse många av upptäckterna av vad det romanska rymdteleskopet bör upptäcka är däremot de mest spännande möjligheterna att hitta saker som ingen kunde ha förutsett.

 Typiska högupplösta observationer från rymdbaserade teleskop som Hubble riktar in sig på specifika objekt för detaljerad undersökning av dessa. Romans undersökningsmetod kommer även att vara ett brett undersökningsnät istället och därmed öppna upp ett nytt "upptäcktsutrymme".

"Roman kommer säkert att hitta sällsynta, exotiska saker som vi inte förväntar oss," sade Ryan astronom på STScI.  (Johns Hopkins University, Baltimore, Maryland, USA).

Bild på teleskopet från vikipedia.