Nancy Grace Roman Space Telescope kommer att kunna se in i tomheten därute.

 

Bild wikipedia modell av det ”romerska rymdteleskopet” som ska sändas upp till ett femårigt uppdrag under 2026 och göra sökningar i det infraröda fältet i rymden.

"Romanteleskopets förmåga att observera vida områden av himlen till stora djup och finna en mängd svaga och avlägsna galaxer kommer att revolutionera studiet av kosmiska tomrum," beskriver Giovanni Verza vid Flatiron Institute och New York University, huvudförfattare till en artikel publicerad i The Astrophysical Journal. 

Kosmos består av tre nyckelkomponenter:  materia, mörk materia och mörk energi. Gravitationen från vanlig och mörk materia  bromsar universums expansion, medan mörk energi motsätter sig gravitationen och påskyndar universums expansion (och är den kraft som har övertaget just nu). Naturen hos både mörk materia och mörk energi är okänd. Forskare försöker förstå dem genom att studera deras effekter på det vi kan observera, såsom galaxernas fördelning över rymden.

"Tomrum är områden i rymden som domineras av mörk energi. Genom att studera tomrum borde vi kunna sätta starka begränsningar på mörk energis natur," beskriver medförfattaren Alice Pisani från CNRS (det franska nationella centret för vetenskaplig forskning) i Frankrike och Princeton University i New Jersey. Forskarna betonade att för att studera kosmiska tomrum i stora mängder måste ett observatorium kunna undersöka en stor volym av universum då tomrummen själva kan vara tiotals eller hundratals miljoner ljusår tvärs över. De spektroskopiska data som krävs för att studera tomrum kommer från en del av Roman High-Latitude Wide-Area Survey som täcker ungefär 2 400 kvadratgrader av himlen, eller 12 000 fullmånar. Det kommer också att gå att se svagare och mer avlägsna objekt, vilket ger en större täthet av galaxer och  komplementära uppdrag som ESA:s (Europeiska rymdorganisationens) Euklides kan göra. 

"Tomrum definieras av att de innehåller få galaxer. Så för att undersöka tomrum måste du kunna observera galaxer som inte har så många stjärnor och är svaglysande. Med Roman kan vi bättre se igenom galaxer som har tomrum vilket i slutändan ger oss en större förståelse för de kosmologiska parametrarna som mörk energi vilket formar tomrum," beskriver medförfattaren Giulia Degni vid Roma Tre-universitetet och INFN (National Institute of Nuclear Physics) i Rom.

Nancy Grace Roman Space Telescope förvaltas vid NASAs Goddard Space Flight Center i Greenbelt, Maryland, med deltagande av NASAs Jet Propulsion Laboratory i södra Kalifornien; Caltech/IPAC i Pasadena, Kalifornien; Space Telescope Science Institute i Baltimore; och ett vetenskapligt team bestående av forskare från olika forskningsinstitutioner. De primära industriella partnerna är BAE Systems, Inc. i Boulder, Colorado; L3Harris Technologies i Melbourne, Florida; och Teledyne Scientific & Imaging i Thousand Oaks, Kalifornien.

Det kommande Nancy Roman Telescope kommer att ge ny kunskap om stjärnorna

 

Bild wikipedia på teleskopet som enligt planerna ska sändas upp senast 2027.

Utifrån NASAs numera pensionerade Kepler-rymdteleskops framgångsrika asteroseismologiska  upptäckter har ett forskarteam nyligen bekräftat att asteroseismologi även kommer att vara möjlig med NASAs kommande Nancy GraceRoman Space Telescope. 

Deras studie visar olika modeller för att ge en uppskattning av antalet stjärnor som kommer att kunna detekteras med denna metod. Forskningsresultat visar att teleskopet kommer att ge den största asteroseismologiska mängden som någonsin samlats in. Genom att använda Keplerdata som utgångspunkt och anpassa datamängden för att matcha den förväntade kvaliteten från Roman har astronomer nyligen bevisat möjligheten av asteroseismologi med det snart uppskjutna teleskopet och gett ett uppskattat intervall av detekterbara stjärnor.

Det är en extra bonus till Romans huvudsakliga vetenskapliga mål: Eftersom teleskopet utför observationer för sina Galaktisk Bulge Tidsdomänundersökning en kärnundersökning i samhället som kommer att samla in data om hundratals miljoner stjärnor i utbuktningen av vår Vintergata  kommer den också att ge tillräckligt med information för att astronomer ska kunna fastställa stjärnmätningar via asteroseismologi.

"Asteroseismologi med Roman blir möjligt eftersom vi inte behöver få teleskopet att göra något det inte redan är planerat för," sade Marc Pinsonneault från The Ohio State University i Columbus, medförfattare till en artikel som beskriver forskningen (se nedan). "Styrkan i det romerska uppdraget är anmärkningsvärd: Det är delvis utformat för att främja exoplanetforskning, men forskare kommer också att få mycket rik data för andra vetenskapliga områden som sträcker sig bortom denna huvuduppgift."

Den galaktiska bulan (tät av stjärnor där av namnet i centrala vintergatan)i centrum av vintergatan vilken är tät med röda dvärgstjärnor och i många fall är dessa ingående i stora stjärnsamlingar som är mer utvecklade än huvudseriestjärnorna. (Huvudseriestjärnor befinner sig i ett liknande stadium som vår sol.) Fördelarna med asteroseismologi med Roman är bland många andra kopplingen till exoplanetforskning. Huvudfokuset för uppdraget och den galaktiska undersökningen av galaxens så kallade bula. Roman kan att upptäcka exoplaneter, planeter utanför vårt solsystem, genom en metod som kallas Mikrolinsning, innebärande att gravitationen från en förgrundsstjärna förstärker ljuset av en bakgrundsstjärna. Närvaron av en exoplanet kan orsaka en märkbar "blixt" i den resulterande ljusförändringen. 

"Med asteroseismologiska data kommer vi att kunna få  ny information om exoplaneternas solar och det kommer att ge oss ny kunskap om exoplaneterna själva," beskriver Revor Weiss från California State University, Long Beach, medförfattare till artikeln.   Artikeln om studien publicerades i The Astrophysical Journal. 

Nu diskuteras hur ett teleskop ska byggas för att upptäcka utomjordiskt liv därute

 

I början av augusti 2023 samlades forskare och ingenjörer till ett auditorium på Caltech university för att diskutera hur man kan bygga det första rymdteleskop som kan upptäcka liv på planeter som jorden. Det föreslagna uppdragskonceptet, kallat Habitable Worlds Observatory (HWO), kan bli nästa kraftfulla astrofysikobservatorium efter NASA: s James Webb Space Telescope (JWST).

Det kan ha förmågan att studera stjärnor, galaxer och en mängd andra kosmiska objekt, inklusive planeter utanför vårt solsystem. Även om det är svårt att hitta liv på exoplaneter, syftade Caltech-workshopen till att bedöma den teknik som HWO behöver för att söka efter liv därute. Vi uppskattar att det finns så många som flera miljarder jordstora planeter i den beboeliga zonen vid stjärnor i vår galax, beskriver Nick Siegler, chefsteknolog för NASAs Exoplanet Exploration Program vid JPL (Jet Propulsion Laboratory). 

Den livsvänliga zonen är regionen runt en stjärna där temperaturen är lämplig för flytande vatten. Vi vill undersöka atmosfärerna hos dessa exoplaneter för att leta efter syre, metan, vattenånga och andra kemikalier som kan signalera närvaro av liv. Vi kommer inte att se små gröna män utan snarare spektrala signaturer av dessa nyckelkemikalier det vi kallar biosignaturer, beskriver Siegler.

Enligt Siegler har NASA beslutat att fokusera på koronagrafvägen för HWO-konceptet, som bygger på de senaste investeringarna i NASA: s Nancy Grace Roman Space Telescope, vilken  kommer att använda en avancerad koronagraf för att avbilda gasjätte exoplaneter. (Caltechs IPAC är hem till Roman Science Support Center). Idag används koronagrafer på flera andra teleskop, inklusive James Webb teleskopet, Hubbleteleskopet och markbaserade observatorier.

Caltech-workshopdeltagarna diskuterade en koronagraft- teknik som innebär att man kontrollerar ljusvågor med en ultraexakt deformerbar spegel inuti instrumentet. Medan koronagrafer kan blockera mycket av en stjärnas ljus, kan ströljus fortfarande ta sig in i den slutliga bilden och visas som fläckar. Genom att använda tusentals ställdon som trycker och drar i den reflekterande ytan på den deformerbara spegeln kan forskare avbryta klumparna av kvarvarande stjärnljus.

Det kommande Nancy Grace roman rymdteleskopet är ett NASA rymdteleskop under utveckling och planerat att skjutas upp i maj 2027 för att avsöka universum i det infraröda fältet. 

 Det första som använder denna typ av koronagraf, kallat "aktiv" eftersom dess spegel kommer att deformeras aktivt. Efter fler tester på JPL kommer den romerska koronagrafen slutligen att integreras i det slutliga teleskopet vid NASA: s Goddard Space Flight Center och skjutas upp i rymden senast 2027. Det romerska koronagrafinstrumentet kommer att göra det möjligt för astronomer att avbilda exoplaneter som är upp till en miljard gånger ljussvagare än sina stjärnor. Detta inkluderar både äldre och unga gasjättar samt skivor av skräp kvar från planetbildningsprocesser.

Bild vikipedia en illustration av hur Nancy Grace roman rymdteleskop kommer att se ut.