كشفت وكالة ناسا كيف سيسمح تلسكوبها الفضائي الكبير القادم لعلماء الفلك بالتعمق أكثر من أي وقت مضى في قلب مجرة درب التبانة بعد إطلاقه في مايو 2027.
وبحسب وكالة الفضاء تلسكوب نانسي جريس الروماني، أو الرومانية فقط، ستوفر رؤية لا مثيل لها لمركز مجرتنا، مما يسهل البحث عن كائنات تتراوح من النجوموالكواكب والأجسام الجليدية معزولة الثقوب السوداء. وسيفعل ذلك من خلال مراقبة ملايين النجوم في الفناء الخلفي للكون والبحث عن الوميض الذي يشير إلى احتمال مرور شيء ما بين موقعه المتميز وهذه الأجسام النجمية.
وأضافت وكالة ناسا أن الرومان سيكون له أيضًا تأثير كبير على دراسة الكون وكيف يتغير بمرور الوقت، وهو ما يسمى “علم فلك المجال الزمني”، وذلك بفضل مراقبته طويلة المدى لمساحات واسعة من السماء فوق الأرض.
متعلق ب: سيتم إطلاق التلسكوب الفضائي الروماني التابع لناسا في عام 2027. وإليك كيفية استعداد العلماء
ولمساعدته في البحث عن الأجسام البعيدة، سيقوم رومان بإجراء مسح يعرف باسم مسح المجال الزمني لانتفاخ المجرة، والذي سيستخدم رؤية التلسكوب بالأشعة تحت الحمراء للتحديق عبر سحب الغبار والغاز التي عادة ما تحجب رؤيتنا للانتفاخ المركزي للمجرة. درب التبانة حيث تتركز كمية هائلة من نجومها. والأشعة تحت الحمراء مفيدة في ذلك لأنها تمر عبر هذه السحب، على عكس الضوء المرئي الذي تمتصه.
“ستكون رومان آلة اكتشاف مذهلة، تجمع بين الرؤية الواسعة للفضاء والرؤية الثاقبة،” جولي ماكنيري، كبيرة علماء المشروع في رومان وقال في بيان ناسا. “إن مسوحاتها للمجال الزمني ستنتج كنزًا من المعلومات الجديدة حول الكون.”
سيستفيد رومان أيضًا من ظاهرة تسمى التعديس الميكروي، التي تنبأ بها ألبرت أينشتاين في نظريته النسبية العامة، والتي تقول إن الأجسام ذات الكتلة الهائلة “تشوه” نسيج الزمكان. عندما ينتقل الضوء عبر هذا الالتواء، فإنه يكون منحنيًا، وهذا يمكن أن يؤدي إلى تضخيم صورة مصدر ضوء الخلفية.
سيستخدم رومان هذا لرصد أحداث التعديس الميكروي التي تحدث عندما يتحرك كوكب أمام نجم في الخلفية، مما يؤدي إلى تعديسه والتسبب في زيادة مؤقتة في السطوع. سيقوم التلسكوب بإجراء مسح المجال الزمني لانتفاخ المجرة من خلال التقاط صورة لهذه المنطقة المركزية كل 15 دقيقة لمدة شهرين. ستتكرر حملة المراقبة هذه ست مرات خلال مهمة رومان الأساسية التي تستغرق خمس سنوات، مما يؤدي إلى عمليات رصد مجمعة تصل إلى أكثر من عام.
“سيكون هذا واحدًا من أطول التعريضات للسماء على الإطلاق،” هذا ما قاله عالم الفيزياء سكوت غاودي من جامعة ولاية أوهايو، والذي تساعد أبحاثه في تحديد الاستراتيجية التي سيستخدمها رومان. “وسيغطي منطقة مجهولة إلى حد كبير عندما يتعلق الأمر بالكواكب.”
يمكن أن يكشف رومان عن أكثر من 1000 كوكب يدور حول النجوم الأم على مسافات كبيرة وفي أنظمة كوكبية تقع بعيدًا عن الأرض أكثر من أي وقت مضى. في الواقع، تتوقع وكالة ناسا بالفعل أن قوة الرصد التي يتمتع بها رومان ستساعد في تسجيل رقم قياسي جديد لأبعد كوكب خارج المجموعة الشمسية، أو “كوكب خارجي”، اكتشفه الإنسان على الإطلاق. يمكن أن تكون الكواكب الموجودة في مجرة درب التبانة غير المستكشفة حتى الآن مختلفة تمامًا عن أكثر من 5000 عالم موجود حاليًا في كتالوج الكواكب الخارجية.
بالإضافة إلى اكتشاف الكواكب الخارجية في المنطقة الصالحة للسكن لنجومها، والتي تُعرف بأنها المنطقة ليست ساخنة جدًا ولا باردة جدًا بحيث لا تحتوي على الماء السائل، يمكن لرومان أيضًا اكتشاف الكواكب الحرة أو “المارقة” غير المرتبطة بالنجم الأم باستخدام التعديس الميكروي.
وباستخدام رومان، سيتمكن علماء الفلك أيضًا من تحديد أنواع الأنظمة النجمية، مثل النجوم الثنائية التي تدور حول بعضها البعض، والتي من المرجح أن تستضيف عوالم من حولها. سيعتمد هذا على التحقيقات التي بدأها بالفعل تلسكوب كيبلر الفضائي التابع لناسا والقمر الصناعي لمسح الكواكب الخارجية العابرة (TESS).
بالإضافة إلى الكواكب الخارجية، سوف يبحث رومان عن المزيد من الأجسام الغريبة، بما في ذلك الأقزام البنية، “النجوم الفاشلة” التي تتشكل بنفس الطريقة التي تتشكل بها النجوم ولكنها لا تجمع كتلة كافية لتحفيز الاندماج النووي للهيدروجين إلى الهيليوم – وهي العملية التي يحدد النجم. يمكن أن يساعد هذا البحث العلماء في تحديد مكان رسم الحدود بين القزم البني والنجم بشكل أكثر دقة.
كما قد يتوقع المرء لمثل هذا التلسكوب الفضائي القوي، سيكون لرومان أيضًا تأثيرًا كبيرًا في البحث عن النجوم النيوترونية – البقايا النجمية التي تتشكل عندما تموت النجوم الضخمة، وتنهار قلوبها لتكوين المادة الأكثر كثافة في الكون المعروف. ومن المتوقع أن يتمكن التلسكوب الفضائي من الجيل التالي من رصد ألف نجم نيوتروني أو أكثر.
تحدث عملية مماثلة تتضمن النجوم الأكثر ضخامة لولادة ثقوب سوداء ذات كتلة نجمية، لكن من الصعب اكتشافها لأنها تحبس الضوء خلف حدود ذات اتجاه واحد تسمى أفق الحدث. وهذا يعني أنه إذا لم تكن الثقوب السوداء محاطة بالمادة التي تتغذى عليها، والتي يتم تسخينها إلى درجات حرارة لا تصدق لإصدار الإشعاع الكهرومغناطيسي، فإن الثقوب السوداء تكون غير مرئية فعليًا.
ومع ذلك، لا تزال هذه الثقوب السوداء ذات الكتلة النجمية المعزولة ذات كتلة، وبالتالي، لا تزال تشوه الزمكان، مما يعني أن الرومان لا يزال بإمكانهم استخدام التعديس الميكروي لمطاردتهم عندما يمرون أمام نجم في الخلفية.
قصص ذات الصلة:
– سوف يقوم تلسكوب نانسي جريس الفضائي الروماني بإرجاع الكون. إليك الطريقة
– ناسا تعيد تسمية التلسكوب الفضائي WFIRST على اسم عالمة الفلك نانسي غريس رومان، “أم هابل”.
– سوف يرسل تلسكوب الفضاء نانسي جريس رومان التابع لناسا عملية البحث عن الكواكب الخارجية بسرعة هائلة
سيكون رومان قد قام بالتحقيق في النجوم غير الفاشلة وغير الميتة أيضًا، حيث سيسمح لعلماء الفلك بإجراء “علم الزلازل النجمية” على حوالي مليون نجم عملاق من خلال تحليل تغيرات السطوع أثناء انتقال الموجات الصوتية عبر باطنها. وهذا يمكن أن يعلم العلماء المزيد عن بنية النجوم وعمرها وخصائصها الأخرى.
سيكون للتلسكوب الفضائي أيضًا استخدامات أقرب بكثير إلى الأرض من تلك الأنظمة النجمية البعيدة، حيث يراقب الأجسام الجليدية في حزام كويبر على حافة النظام الشمسي خلف نبتون وهي تعكس ضوء الشمس أو تحجب الضوء من النجوم الخلفية.
على هذا النحو، يعد رومان بتقديم ثروة مذهلة من الاكتشافات العلمية، مما يوسع فهمنا لمجرة درب التبانة بشكل كبير ويرسم صورة متطورة للكون المتغير باستمرار.