南茜葛蕾斯羅曼太空望遠鏡:革新宇宙認知的巡天與系外行星探測任務

编辑者: Tetiana Martynovska 17

人類自古以來仰望夜空,視其為永恆不變的景象,僅將行星視為「流浪的星辰」。然而,現代科技已揭示一個充滿動態事件的宇宙,諸如超新星爆發與黑洞的奧秘。以美國國家航空暨太空總署(NASA)首位首席天文學家南茜·葛蕾斯·羅曼(Nancy Grace Roman)命名的羅曼太空望遠鏡,正準備以前所未有的方式重塑我們對宇宙的理解,透過其先進的巡天觀測能力,深入探索瞬息萬變的宇宙現象。

羅曼太空望遠鏡的設計核心在於進行廣泛的宇宙巡天,特別關注如爆炸性恆星和中子星碰撞等瞬態天體。其寬廣的視野和先進的儀器將使天文學家能夠以前所未有的細節觀測廣闊的宇宙區域。該任務目前正處於系統組裝、整合與測試階段,預計於2026年10月至2027年5月之間發射升空,由SpaceX的獵鷹重型火箭執行。羅曼任務的一項關鍵計畫是「高緯度時域巡天」(High-Latitude Time-Domain Survey),該計畫將在兩年的時間裡,大約每五天觀測同一片天空區域。這將創造出一個動態的宇宙視角,揭示Ia型超新星和千新星爆發等瞬態事件。科學家們期望利用這些現象來深入了解宇宙的膨脹歷史以及暗能量的本質。羅曼望遠鏡的寬視場成像能力將繪製出星系分佈和大尺度結構的圖譜,為理解宇宙的形成與演化提供寶貴線索。

此外,羅曼太空望遠鏡在系外行星的探測方面也將扮演關鍵角色。透過引力微透鏡(gravitational microlensing)技術,它能夠識別並研究系外行星,包括位於宜居帶內的行星,從而擴展我們對行星系統的認知。引力微透鏡是一種利用大質量天體彎曲時空、放大遙遠星光來探測行星的方法,這種技術對尋找遠離恆星的行星尤其有效。預計羅曼望遠鏡將透過此方法發現數以萬計的系外行星,其中許多可能與太陽系中的行星相似,甚至可能包含類地行星。羅曼太空望遠鏡的設計與哈伯太空望遠鏡相當,但其紅外視場比哈伯望遠鏡的紅外視場大200倍,這將帶來前所未有的宇宙全景圖。這項任務的總體成本預計為43億美元。羅曼望遠鏡的科學目標不僅限於暗能量和系外行星,還將深入研究宇宙早期的星系、黑洞以及恆星的演化,為我們揭示宇宙的深層奧秘。科學界對羅曼太空望遠鏡即將帶來的重大發現充滿期待,它預示著人類對宇宙的探索將進入一個嶄新的紀元。

來源

  • Phys.org

  • Frequently Asked Questions - NASA Science

  • High-Latitude Time-Domain Survey - NASA Science

  • Nancy Grace Roman Space Telescope | STScI

  • Telescope for NASA’s Roman Mission Complete, Delivered to Goddard - NASA

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