Simüle edilmiş evrenin bu yandan görünümünde, her nokta, büyüklüğü ve parlaklığı kütlesine karşılık gelen bir galaksiyi temsil ediyor. Farklı dönemlerden kesitler, Roman’ın kozmik tarih boyunca evreni nasıl görebileceğini gösteriyor. Gökbilimciler, kozmik evrimin bugün gördüğümüz ağ benzeri yapıya nasıl yol açtığını bir araya getirmek için bu tür gözlemleri kullanacaklar. Kredi: NASA’nın Goddard Uzay Uçuş Merkezi ve A. Yung
Yeni bir simülasyon nasıl olduğunu gösteriyor[{” attribute=””>NASA’s Nancy Grace Roman Space Telescope will turn back the cosmic clock, unveiling the evolving universe in ways that have never been possible before when it launches by May 2027. With its ability to rapidly image enormous swaths of space, Roman will help us understand how the universe transformed from a primordial sea of charged particles to the intricate network of vast cosmic structures we see today.
“The Hubble and James Webb Space Telescopes are optimized for studying astronomical objects in-depth and up close, so they’re like looking at the universe through pinholes,” said Aaron Yung, a postdoctoral fellow at NASA’s Goddard Space Flight Center in Greenbelt, Maryland, who led the study. “To solve cosmic mysteries on the biggest scales, we need a space telescope that can provide a far larger view. That’s exactly what Roman is designed to do.”
Combining Roman’s large view with Hubble’s broader wavelength coverage and Webb’s more detailed observations will offer a more comprehensive view of the universe.
Derin kozmosun bu simüle edilmiş görünümünde, her nokta bir galaksiyi temsil ediyor. Üç küçük kare Hubble’ın görüş alanını gösteriyor ve her biri sentetik evrenin farklı bir bölgesini ortaya koyuyor. Roman, tüm uzaklaştırılmış görüntü kadar geniş bir alanı hızlı bir şekilde inceleyebilecek ve bu da bize evrenin en büyük yapılarına dair bir fikir verecek. Kredi: NASA’nın Goddard Uzay Uçuş Merkezi ve A. Yung
Simülasyon, 5 milyondan fazla galaksi içeren, dolunayın görünen boyutunun yaklaşık 10 katına eşdeğer olan, gökyüzünün iki derecelik bir parçasını kapsıyor. Evrenin nasıl çalıştığına dair mevcut anlayışımızı temsil eden, iyi test edilmiş bir galaksi oluşum modeline dayanmaktadır. Ekip, son derece verimli bir teknik kullanarak on milyonlarca gökadayı bir günden daha kısa sürede simüle edebilir – bu, geleneksel yöntemlerle yıllar alabilir. Roman piyasaya sürüldüğünde ve gerçek verileri sunmaya başladığında, bilim adamları bunu bu tür bir dizi simülasyonla karşılaştırabilir ve modellerini nihai teste tabi tutabilir. Bu, galaksi oluşumu fiziği, karanlık madde – yalnızca yerçekimi etkileriyle gözlemlenen gizemli bir madde – ve çok daha fazlasını çözmeye yardımcı olacaktır.
Sonuçları açıklayan bir makale yayınlandı. Kraliyet Astronomi Derneği’nin Aylık Bildirimleri Aralık 2022’de.
Kozmik Web’i Çözmek
Galaksiler ve galaksi kümeleri, gözlemlenebilir evren büyüklüğündeki bir goblende görünmez karanlık madde iplikleri boyunca kümeler halinde parlıyor. Bu goblenin yeterince geniş bir görünümü ile, evrenin büyük ölçekli yapısının yüz milyonlarca ışıkyılı uzanan şeritlerle ağ benzeri olduğunu görebiliriz. Galaksiler, öncelikle tüm parlak iplikçikler arasında geniş “kozmik boşluklar” ile iplikçiklerin kesişme noktalarında bulunur.
Kozmos şimdi böyle görünüyor. Ama evreni geri sarabilseydik, çok farklı bir şey görürdük.
Uzay ve zamana dağılmış milyonlarca simüle edilmiş galaksiyi içeren bu görüntü, Hubble (beyaz) ve Roman’ın (sarı) tek bir anlık görüntüde yakalayabildiği alanları gösteriyor. Görüntüde gösterilen tüm bölgenin aynı derinlikte haritasını çıkarmak Hubble’ın yaklaşık 85 yılını alacaktı, ancak Roman bunu sadece 63 günde yapabildi. Roman’ın daha geniş görüş açısı ve yüksek araştırma hızları, gelişen evreni daha önce hiç mümkün olmayan şekillerde ortaya çıkaracak. Kredi: NASA’nın Goddard Uzay Uçuş Merkezi ve A. Yung
Her biri daha da büyük mesafelerle ayrılmış galaksilere seyrek dağılmış dev, parıldayan yıldızlar yerine, kendimizi bir[{” attribute=””>plasma (charged particles). This primordial soup was almost completely uniform, but thankfully for us, there were tiny knots. Since those clumps were slightly denser than their surroundings, they had slightly larger gravitational pull.
Over hundreds of millions of years, the clumps drew in more and more material. They grew large enough to form stars, which were gravitationally drawn toward the dark matter that forms the invisible backbone of the universe. Galaxies were born and continued to evolve, and eventually, planetary systems like our own emerged.
Simüle edilmiş evrenin bu yandan görünümünde, her nokta, büyüklüğü ve parlaklığı kütlesine karşılık gelen bir galaksiyi temsil ediyor. Farklı dönemlerden kesitler, Roman’ın kozmik tarih boyunca evreni nasıl görebileceğini gösteriyor. Gökbilimciler, kozmik evrimin bugün gördüğümüz ağ benzeri yapıya nasıl yol açtığını bir araya getirmek için bu tür gözlemleri kullanacaklar. Kredi: NASA’nın Goddard Uzay Uçuş Merkezi ve A. Yung
Roman’ın panoramik görüntüsü, evrenin farklı aşamalarda nasıl olduğunu görmemize ve anlayışımızdaki birçok boşluğu doldurmamıza yardımcı olacak. Örneğin, astronomlar galaksileri saran karanlık madde “halelerini” keşfetmiş olsalar da, bunların nasıl oluştuklarından emin değiller. Roman, karanlık maddenin neden olduğu kütleçekimsel merceklenmenin uzaktaki nesnelerin görüntüsünü nasıl çarpıttığını görerek halelerin kozmik zaman içinde nasıl geliştiğini görmemize yardımcı olacak.
Goddard’da bir astrofizikçi ve makalenin ortak yazarı olan Sangeeta Malhotra, “Bu tür simülasyonlar, Roman’ın benzeri görülmemiş büyük galaksi araştırmalarını, bu galaksilerin dağılımını belirleyen karanlık maddenin görünmeyen yapı iskelesine bağlamada çok önemli olacak” dedi.
Büyük Resmi Görmek
Bu kadar geniş kozmik yapıları diğer uzay teleskoplarıyla incelemek pratik değil çünkü onları görmeye yetecek kadar görüntüyü bir araya getirmek yüzlerce yıllık gözlemler gerektirecektir.
“Roman, Hubble Ultra Derin Alanı’nın derinliğiyle boy ölçüşecek benzersiz bir yeteneğe sahip olacak ve buna rağmen, aşağıdaki gibi geniş araştırmalardan birkaç kat daha fazla gökyüzü alanını kapsayacak. CANDELS anketidedi. “Erken evrene böylesine eksiksiz bir bakış, Hubble ve Webb’in anlık görüntülerinin evrenin o zamanki durumunu nasıl temsil ettiğini anlamamıza yardımcı olacak.”
Roman’ın geniş görüşü, Hubble ve Webb’in ilginç alanları yakınlaştırmak için kullanabileceği bir yol haritası görevi de görecek.
Roma Uzay Teleskobu, karanlık enerji ve karanlık maddenin sırlarını çözmek, dış gezegenleri aramak ve görüntülemek ve kızılötesi astrofizikteki birçok konuyu keşfetmek için tasarlanmış bir NASA gözlemevidir. Kredi bilgileri: NASA
Roman’ın kapsamlı göksel araştırmaları, evrenin haritasını Hubble’dan bin kat daha hızlı çıkarabilecek. Bu, gözlemevinin sert yapısı, hızlı dönüş hızı ve teleskopun geniş görüş alanı sayesinde mümkün olacaktır. Roman, bir kozmik hedeften diğerine hızla hareket edecek. Yeni bir hedef elde edildiğinde, güneş panelleri gibi potansiyel olarak sallanan yapılar yerine sabitlendiğinden titreşimler hızla yatışacaktır.
Goddard’da araştırma astrofizikçisi olan Jeffrey Kruk, “Roman her yıl yaklaşık 100.000 fotoğraf çekecek” dedi. “Roman’ın daha geniş görüş alanı göz önüne alındığında, Hubble veya Webb gibi güçlü teleskopların bile bir o kadar gökyüzünü kapsaması bizim ömrümüzden daha uzun sürer.”
Roman, kozmik ekosistemlerin devasa, net bir görüntüsünü sunarak ve Hubble ve Webb gibi gözlemevleriyle birlikte çalışarak astrofizikteki en derin gizemlerden bazılarını çözmemize yardımcı olacak.
Referans: LY Aaron Yung, Rachel S Somerville, Steven L Finkelstein, Peter Behroozi, Romeel Davé, Henry C Ferguson, Jonathan P Gardner, “Roman için yarı analitik tahminler – derin geniş galaksi araştırmalarında yeni bir çağın başlangıcı”, Gergö Popping, Sangeeta Malhotra, Casey Papovich, James E Rhoads, Micaela B Bagley, Michaela Hirschmann ve Anton M Koekemoer, 8 Aralık 202, Kraliyet Astronomi Derneği’nin Aylık Bildirimleri.
DOI: 10.1093/mnras/stac3595
NASA’nın Goddard Uzay Uçuş Merkezi’ndeki Nancy Grace Roman Uzay Teleskobu, NASA’nın Güney Kaliforniya’daki Jet Propulsion Laboratuvarı ve Caltech/IPAC ile Baltimore’daki Uzay Teleskobu Bilim Enstitüsü’nün işbirliğiyle denetleniyor. Çeşitli araştırma kurumlarından çeşitli bilim adamlarından oluşan bir ekip, projenin bilimsel ekibinin çekirdeğini oluşturmaktadır. Proje, merkezi Boulder, Colorado’da bulunan Ball Aerospace and Technologies Corporation, Melbourne, Florida’da bulunan L3Harris Technologies ve Thousand Oaks, California’da bulunan Teledyne Scientific & Imaging gibi önemli endüstriyel ortaklar tarafından destekleniyor.