Bild https://www.jpl.nasa.gov NASA:s SPHEREx-observatorium genomgår
integration och testning vid BAE Systems i Boulder, Colorado, i april 2024.
Rymdteleskopet kommer att använda en teknik som kallas spektroskopi över hela
himlen och fånga universum i mer än 100 färger. Källa: BAE Systems.
NASA:s SPHEREx-uppdrag kommer inte att vara det
första rymdteleskopet (sänds upp senast
april 2025) som observerar hundratals miljoner stjärnor och galaxer i 102 färger. Även om dessa
färger inte är synliga för det mänskliga ögat eftersom många finns i det infraröda
området kommer forskare att använda dem för att lära sig om ämnen som sträcker
sig från fysiken som styrde universum mindre än en sekund efter dess tillblivelse
till vattnets ursprung på planeter som jorden.
"Det är det första projektet som undersöker
hela himlen i så många färger", beskriver Jamie Bock, huvudforskare för
SPHEREx, som är baserad vid NASA:s Jet Propulsion Laboratory och Caltech, båda
i södra Kalifornien. "
SPHEREx, som är en förkortning för
Spectro-Photometer for the History of the Universe, Epoch of Reionization och
Ices Explorer, kommer att samla in infrarött ljus vilket har våglängder som är
något längre än vad det mänskliga ögat kan se. Teleskopet kommer att använda en
teknik som kallas spektroskopi för att se ljuset från hundratals miljoner
stjärnor och galaxer och separera det i enskilda färger, på samma sätt som ett
prisma omvandlar solljus till en regnbåge. Denna färguppdelning kan avslöja
olika egenskaper hos ett objekt, sammansättning och avstånd från
jorden.
Här är de tre viktigaste vetenskapliga
undersökningarna som SPHEREx kommer att genomföra.
Det som det mänskliga ögat uppfattar som färger är
distinkta våglängder av ljus. Den enda skillnaden mellan färgerna är avståndet
mellan ljusvågens toppar. Om en stjärna eller galax rör sig sträcks eller
komprimeras dess ljusvågor, vilket ändrar färgerna de verkar avge (Ju längre från oss dess rödare blir det
rödförskjutning kallas det. Det är samma sak med ljudvågor, vilket är
anledningen till att tonhöjden för en ambulanssiren verkar gå upp när den
närmar sig och sjunker efter att den passerat.) Astronomer kan mäta i
vilken grad ljuset sträcks eller komprimeras och använda det för att dra
slutsatser om avståndet till objektet.
SPHEREx kommer också att mäta det kollektiva sken
som skapas av alla galaxer nära oss eller långt bort – med andra ord den totala
mängden ljus som galaxer sänt ut under den kosmiska historien. Forskare har
försökt uppskatta denna totala ljusproduktion genom att observera enskilda
galaxer och extrapolera till de oräkneliga galaxer som finns i universum. Men
dessa räkningar kan utelämna vissa svaga eller dolda ljuskällor, till exempel
galaxer som är för små eller för avlägsna för att teleskop lätt ska kunna
upptäcka.
Med spektroskopi kan SPHEREx också visa astronomer hur den totala ljuseffekten har förändrats över tid. SPHEREx kommer att mäta mängden fruset vatten, koldioxid och andra viktiga ingredienser för livet som vi känner det längs mer än 9 miljoner ljusår av riktningar i Vintergatan. Denna information kommer att hjälpa forskare att bättre förstå hur tillgängliga dessa nyckelmolekyler är för att bilda planeter. För ytterligare information se här.
