ARRAKIHS ile karanlık maddeyi açığa çıkarmaya bir adım daha yaklaştık

EPFL’nin bilim liderliğini üstlendiği ARRAKIHS konsorsiyumu, görev hazırlığının tamamen tamamlanmasına yönelik çok önemli bir ilk kilometre taşı olan projenin görev tanımı incelemesini başarıyla geçti. ARRAKIHS, ESA tarafından karanlık maddenin doğasını ele almak üzere seçilen ve 2030’da fırlatılacak bir uydudur.

Gece gökyüzüne baktığınızda yıldızların bir kısmı evrenin erken oluşum aşamalarına tanıklık eder ve oluşan ilk küçük galaksilere ait olabilir. Bu yapılar gece gökyüzünde son derece sönüktür ve şu andaki anlayışımız, bunların da karanlık madde tarafından hakim olduğu yönündedir.

Karanlık madde, yerçekimsel olarak tespit edilen ancak gözle görülemeyen maddedir. Bu yapıların tanımlanması ve karakterize edilmesi özel ve özel gözlem stratejileri gerektirir. Önümüzdeki on yılda, ESA’nın ARRAKIHS adlı ikinci “F” uzay misyonu, karanlık maddenin doğasını çözmenin anahtarı olan bu çok sönük yapıları arayacak.

ARRAKIHS’in bilim bileşenine de liderlik eden EPFL LASTRO’dan Pascale Jablonka, “ESA buna bir F görevi diyor, F ise hızlı anlamına geliyor” diyor. ARRAKIHS’in F sınıfı bir görev olarak kabul edilebilmesi için bir dizi sınır koşulunu karşılaması gerekiyor: operasyonlar dahil ESA’ya toplam maliyetin 175 milyon avrodan az olması; misyonun bağımsız ve ESA liderliğinde olduğu; Misyonun tasarım-maliyet yaklaşımı kullanılarak geliştirileceği ve Kasım 2022’deki görev seçiminden fırlatılmasına kadar olan toplam geliştirme süresinin sekiz yıldan az olması gerektiği belirtildi.

ESA tarafından 2022 yılında ikinci F misyonu olarak seçilen, İspanya’nın liderliğini yaptığı ve İsviçre’den çok güçlü bir bileşenin bulunduğu ARRAKIHS’in Avrupalı ​​konsorsiyum üyeleri, geçtiğimiz yıl görev çalışmasının faz adı verilen ilk aşamasını tamamlamak için birlikte çalışıyorlar. sıfır. 27 Eylül’de ARRAKIHS, ilk kilometre taşı olan “görev tasarımı incelemesini” geçerek ARRAKIHS konsorsiyumuna ve ESA çalışma ekibine projenin sonraki aşamalarına geçmeleri için yeşil ışık yaktı.

“Çok heyecanlıyız. Bu ilk aşamayı geçmek mutlu ve duygusal bir an. Bu, misyona artık somut olarak değer verildiği anlamına geliyor. Ulusal ajansların desteğine ihtiyacımız olan projenin daha da aktif bir aşamasına giriyoruz. ” diye açıklıyor Jablonka.

Önümüzdeki iki buçuk yıl boyunca Misyon Konsorsiyumu, bilim de dahil olmak üzere misyonun tüm yönlerinin tanımını kapsayan bir sonraki çalışma aşamasında (görev tanımı veya Aşama A/B olarak adlandırılan) ESA ve Endüstri ile birlikte çalışacak. bilim aracı, uzay aracı ve operasyonlar. Görevin fizibilitesine ilişkin bu ayrıntılı çalışma, bağımsız bilim insanları ve mühendislerden oluşan ekiplerin yapacağı incelemeyle sonuçlanacak. Başarılı olması halinde, ESA tarafından Bilim Programı Komitesine (tüm ESA üye devletlerinden delegelerden oluşan) ARRAKIHS’in benimsenmesi ve uygulamaya geçilmesi yönünde bir öneri sunulacaktır.

ARRAKIHS ile görünmezi ortaya çıkarmak

Kütleçekiminin Einstein’ın teorisi tarafından yönetildiği mevcut standart kozmolojik modele göre, evrenin %27’si karanlık maddeden, %68’i karanlık enerjiden oluşur ve yalnızca geri kalan %5’i bildiğimiz ve gördüğümüz şekliyle sıradan maddedir. gezegenler ve yıldızlar.

ARRAKIHS adı (Halo Araştırmaları için Anahtar Enstrüman olarak Accreted galaksilerin Çözümlenmiş Kalıntılarının Analizi’nin kısaltması), Dune romanındaki bilim kurgu gezegenini ima ediyor, ancak “baharat” aramak yerine bu alçak dünya yörüngeli uydu, modern fiziğin en karanlık sırlarından birini açığa çıkarmak istiyor. Karanlık maddenin doğası nedir? Sıcak mı soğuk mu? Kendi kendine etkileşime giriyor mu?

Teorik çalışmalar, karanlık maddenin doğasının imzasının, bizimki gibi büyük galaksilerin etrafındaki sönük cüce sistemlerin ve onların halelerindeki yıldız akışlarının sayısına damgasını vurduğunu göstermiştir. ARRAKIHS bu nedenle bu tür 75 Samanyolu analogunu hedefleyecektir. Ancak bu analoglar gece gökyüzünde o kadar soluktur ki onları uzaydan, Dünya atmosferinden uzakta gözlemlemek önemlidir.

Bilim insanları, çok verimli görüntüleme teknolojisinin yardımıyla, astrofiziksel yapıların zayıflığı göz önüne alındığında, mühendislik açısından zorlu olan yıldız halesinin özelliklerini ortaya çıkaracak ve karakterize edecekler. Buradaki fikir, bu gözlemleri çeşitli karanlık enerji modelleri ve tahminleriyle karşılaştırmaktır. Her galaksi toplam 150 saat boyunca gözlemlenecek ve hale yapıları her detayıyla çözülecek.

Astrofiziğe ilgi duyan Jablonka şöyle devam ediyor: “Görev benim ve işbirlikçilerim için özellikle heyecan verici çünkü karanlık madde ve galaksi evrimi gibi araştırma ilgi alanlarımızın birçok alanını, aynı zamanda görüntü işleme ve sayısal simülasyonları da bir araya getiriyor.” olağanüstü güzelliği ve fiziksel sistemlerin oluşumu ve evrimiyle ilgili temel soruları.”