NASA’nın Nancy Grace Roman Uzay Teleskobu’ndan alınan yeni simüle edilmiş görüntülerde milyonlarca gökada ortaya çıkıyor

Bilim adamları, Nancy Grace Roman Uzay Teleskobu’nun gelecekteki gözlemlerinden neler bekleyebileceğimizi gösteren devasa bir sentetik anket oluşturdular. Gerçek gelecek araştırmasının yalnızca küçük bir bölümünü temsil etse de, bu simüle edilmiş sürüm, şaşırtıcı sayıda gökada içerir – 33 milyon gökada ve kendi gökadamızda 200.000 ön plan yıldızı.

Simülasyon, bilim adamlarının en iyi gözlem stratejilerini planlamasına, görevin büyük miktardaki verilerini araştırmak için farklı yolları test etmesine ve diğer teleskoplarla birlikte yapılan gözlemlerden neler öğrenebileceğimizi keşfetmesine yardımcı olacak.

Kuzey Carolina, Durham’daki Duke Üniversitesi’nde fizik profesörü yardımcısı olan Michael Troxel, “Roman’ın geri getireceği veri hacmi, bir uzay teleskopu için emsalsizdir” dedi. “Simülasyonumuz, görevin gözlemlerinden en iyi şekilde yararlanacağımızdan emin olmak için kullanabileceğimiz bir test alanı.”

Ekip, Şili’de bulunan ve 2024’te tam faaliyete geçecek olan Vera C. Rubin Gözlemevi ile bilim planlamasını desteklemek için orijinal olarak geliştirilen sahte bir evrenden veri topladı. Roman ve Rubin simülasyonları aynı kaynağı kullandığından, astronomlar karşılaştırma yapabilirler. ve her ikisi de aktif olarak evreni taradıktan sonra teleskopların gözlemlerini eşleştirmekten ne öğrenmeyi bekleyebileceklerini görün.

Troxel liderliğindeki sonuçları açıklayan bir makale yayınlanmak üzere kabul edildi. Kraliyet Astronomi Derneği’nin Aylık Bildirimleri.

kozmik yapı

Roman’ın Yüksek Enlem Geniş Alan Araştırması, hem görüntülemeden (yeni simülasyonun odak noktası) hem de evrenin aynı muazzam alanı boyunca spektroskopiden oluşacak. Spektroskopi, farklı dalga boylarında kozmik nesnelerden gelen ışığın yoğunluğunu ölçmeyi içerirken Roman’ın görüntülemesi, karanlık maddeyi haritalamak için kullanılacak yüz milyonlarca sönük gökadanın kesin konumlarını ve şekillerini ortaya çıkaracak. Bu gizemli madde görünmez olmasına rağmen, astronomlar varlığını normal madde üzerindeki etkilerini gözlemleyerek anlayabilirler.

Kütlesi olan her şey uzay-zamanın dokusunu bozar. Kütle ne kadar büyük olursa, çözgü de o kadar büyük olur. Bu, uzak bir kaynaktan gelen ışık araya giren nesnelerin yanından geçerken bozulduğu zaman meydana gelen yerçekimsel merceklenme adı verilen bir etki yaratır. Bu mercekleme nesneleri büyük gökadalar veya gökada kümeleri olduğunda, arka plan kaynakları lekelenebilir veya birden çok görüntü olarak görünebilir.

Daha az kütleli nesneler, zayıf mercekleme adı verilen daha ince efektler yaratabilir. Roman, karanlık madde kümelerinin uzak galaksilerin görünümünü nasıl çarpıttığını görmek için zayıf mercekleme kullanacak kadar hassas olacaktır. Bilim insanları bu mercekleme etkilerini gözlemleyerek, karanlık madde anlayışımızdaki boşlukların çoğunu doldurabilecekler.

Columbus’taki Ohio Eyalet Üniversitesi’nde fizik profesörü olan Chris Hirata, “Kozmik yapı oluşumu teorileri, erken evrendeki tohum dalgalanmalarının kütleçekimsel mercekleme yoluyla görülebilen madde dağılımına nasıl büyüdüğüne dair tahminlerde bulunuyor” dedi. makalenin yazarı.

“Ancak tahminler doğası gereği istatistikseldir, bu yüzden onları kozmosun geniş bölgelerini gözlemleyerek test ediyoruz. Geniş görüş alanıyla Roman, gökyüzünü verimli bir şekilde incelemek için optimize edilecek ve James Webb Uzay Teleskobu gibi gözlemevlerini tamamlayacak. bireysel nesnelerin daha derin araştırılması için tasarlanmıştır.”

Zemin ve uzay

Sentetik Roma araştırması, kabaca 95 dolunaya eşdeğer olan gökyüzünün 20 kare derecesini kapsıyor. Gerçek anket 100 kat daha büyük olacak ve bir milyardan fazla galaksiyi ortaya çıkaracak. Rubin daha da geniş bir alanı (18.000 derece kare, tüm gökyüzünün neredeyse yarısı) tarayacak, ancak Dünya’nın çalkantılı atmosferini gözetlemek zorunda kalacağı için daha düşük çözünürlükle tarayacak.

Roman ve Rubin simülasyonlarını eşleştirmek, bilim adamlarına her iki görüntü setinde de aynı nesneleri tespit etmeye çalışmak için ilk fırsatı sunuyor. Bu önemlidir, çünkü yer tabanlı gözlemler her zaman çok sayıda yakın kaynağı ayrı nesneler olarak ayırt edecek kadar keskin değildir. Bazen birlikte bulanıklaşırlar ve bu da zayıf mercekleme ölçümlerini etkiler. Artık bilim adamları, Rubin görüntülerinde bu tür nesneleri “karıştırmanın” zorluklarını ve faydalarını, onları Roma görüntüleriyle karşılaştırarak belirleyebilirler.

Roman’ın muazzam kozmik görüşü ile gökbilimciler, evrenin yapısını ve evrimini incelemek, karanlık maddenin haritasını çıkarmak ve evrenin neden genişlediğini açıklamaya çalışan önde gelen teoriler arasında ayrım yapmak olan araştırmanın birincil hedeflerinden çok daha fazlasını başarabilecekler. evren hızlanıyor. Bilim adamları, evrenin bu kadar büyük bir kısmını bu kadar zarif ayrıntılarla görmenin getireceği bonus bilimin tadına varmak için yeni simüle edilmiş Roma verilerini tarayabilir.

NASA’nın Greenbelt, Maryland’deki Goddard Uzay Uçuş Merkezi’ndeki Roma misyonunun kıdemli proje bilimcisi Julie McEnery, “Roman’ın devasa görüş alanıyla, birçok farklı bilimsel fırsatı tahmin ediyoruz, ancak beklenmedik olanı beklemeyi de öğrenmemiz gerekecek” dedi. . “Görev, çözmemiz için yepyeni gizemleri potansiyel olarak ortaya çıkarırken, kozmolojideki kritik soruları yanıtlamaya yardımcı olacak.”