Teleskop Nancy Grace Roman pomoże lepiej zbadać Drogę Mleczną

Astronomowie twierdzą, że budowany przez NASA Kosmiczny Teleskop Nancy Grace Roman, pomoże lepiej poznać, składający się z gazu i pyłu, ośrodek międzygwiazdowy w Drodze Mlecznej.

.Jak tłumaczą naukowcy, jeden z głównych programów obserwacyjnych Teleskopu Nancy Grace Roman, nazwany Galactic Plane Survey, będzie skupiał się na badaniu naszej galaktyki aż po jej najodleglejsze krańce, mapując około 20 miliardów gwiazd – około cztery razy więcej niż udało się to dotychczas. Astronomowie wykorzystają dane dotyczące tych obiektów do badania i mapowania pyłu, przez który przechodzi emitowane przez nie światło, co pomoże stworzyć najdokładniejszy jak dotąd obraz struktury Drogi Mlecznej. Pozwoli to lepiej zrozumieć, jak powstają gwiazdy i jak wyglądały początki Układu Słonecznego.

„Teleskop Nancy Grace Roman pozwoli nam przekształcić istniejące koncepcje artystyczne Drogi Mlecznej w modele oparte w większym stopniu o dane, wykorzystując informacje o trójwymiarowym rozkładzie pyłu międzygwiezdnego” – mówi Catherine Zucker z Center for Astrophysics | Harvard & Smithsonian.

Naukowcy wiedzą, jak prawdopodobnie wygląda nasza galaktyka, łącząc obserwacje Drogi Mlecznej i innych galaktyk spiralnych. Jednak chmury pyłu utrudniają ustalenie szczegółów dotyczących przeciwnej strony naszej galaktyki. Teleskop Nancy Grace Roman będzie mógł zajrzeć za tę przysłonę dzięki specjalistycznej kamerze i filtrom, które będą obserwować światło podczerwone – światło o dłuższych falach niż te, obserwowane przez ludzkie oczy. Światło podczerwone ma większą szansę przejść przez chmury pyłu bez rozpraszania się.

Jak tłumaczą naukowcy, światło o krótszych falach, w tym światło niebieskie wytwarzane przez gwiazdy, rozprasza się łatwiej. Oznacza to, że obiekty świecące przez pył wydają się słabsze i bardziej czerwone niż są w rzeczywistości. Porównując obserwacje z informacjami na temat charakterystyki gwiazdy, astronomowie mogą ustalić odległość do niej na podstawie stopnia jej zaczerwienienia. Badanie tych efektów dostarcza wskazówek dotyczących właściwości pyłu znajdującego się pomiędzy gwiazdą a Ziemią.

„Będziemy mogli uchwycić o ile bardziej zaczerwienione i słabsze jest światło gwiazd wykrywane przez Teleskop Roman w różnych długościach fal, a następnie wykorzystać te informacje do określenia właściwości samych ziaren pyłu, a w szczególności do ich rozmiaru” – twierdzi Brandon Hensley z Jet Propulsion Laboratory NASA.

Teleskop Nancy Grace Roman pozwoli również astronomom dowiedzieć się więcej o składzie pyłu i zbadać chmury, które tworzy, aby lepiej poznać procesy fizyczne leżące u podstaw zmieniających się właściwości ośrodka międzygwiazdowego.

Wskazówki zawarte w świetle gwiazd, na które wpływa pył, sugerują jaka jego ilość znajduje się między Ziemią a gwiazdą. Łącząc wyniki badań wielu gwiazd, astronomowie będą mogli stworzyć szczegółowe trójwymiarowe mapy ośrodka międzygwiazdowego. Umożliwi to stworzenie modelu Drogi Mlecznej, który pokaże, jak wygląda ona z zewnątrz. Następnie naukowcy będą mogli porównać naszą galaktykę z innymi, które naukowcy obserwują w odległym kosmosie. Da to sposobność poznania, którym miejscu ewolucji znajduje się Droga Mleczna.

„Roman doda zupełnie nowy wymiar do naszego zrozumienia galaktyki, ponieważ zobaczymy miliardy kolejnych gwiazd. Kiedy już je zaobserwujemy, będziemy mieli również dane dotyczące pyłu, ponieważ jego wpływ będzie niejako zakodowany w każdej wykrytej gwieździe” – tłumaczy Catherine Zucker.

Ośrodek międzygwiezdny nie tylko wypełnia Drogę Mleczną – napędza również powstawanie gwiazd i planet. Gęste skupiska materiału tworzą chmury molekularne, które mogą ulegać grawitacyjnemu zapadaniu się i zapoczątkowywać pierwsze etapy rozwoju gwiazd. Młode obiekty tego typu emitują gorące wiatry, które mogą powodować gromadzenie się otaczającego pyłu w bloki, z których tworzą się planety.

„Pył międzygwiezdny zawiera wiele informacji o początkach i powstaniu Układu Słonecznego. W tej chwili stoimy w zasadzie na naprawdę dużym ziarnku pyłu – Ziemia powstała z wielu, wielu naprawdę małych drobinek, które połączyły się w gigantyczną kulę” – zaznacza Josh Peek z Space Telescope Science Institute.

„Aby zrozumieć proces powstawania gwiazd w różnych środowiskach, trzeba poznać międzygwiezdny krajobraz, który go zapoczątkowuje. Teleskop Nancy Grace Roman pozwoli nam połączyć trójwymiarową strukturę ośrodka międzygwiezdnego z trójwymiarowym rozmieszczeniem młodych gwiazd w dysku galaktyki” – dodaje Catherine Zucker.

Opracowane dzięki danym z Teleskopu Roman trójwymiarowe mapy pyłu pozwolą astronomom lepiej zrozumieć spiralną strukturę Drogi Mlecznej, w której gwiazdy, gaz i pył tworzą ramiona przypominające wiatraczek. Łącząc informacje dotyczące prędkości poruszania się obiektów w naszej galaktyce z mapami pyłu, naukowcy porównają obserwacje z modelami, aby pomóc zidentyfikować przyczynę powstania struktury spiralnej, która obecnie pozostaje niejasna.

.Teleskop Nancy Grace Roman pomoże rozwiązać tego rodzaju zagadki, dostarczając więcej danych na temat zapylonych obszarów w całej Drodze Mlecznej. Umożliwi to naukowcom lepsze poznanie naszej galaktyki i obiektów znajdujących się w niej. Start urządzenia jest planowany najpóźniej na maj 2027 r., ale inżynierowie pracują nad potencjalnym wcześniejszym wyniesieniem Teleskopu już jesienią 2026 r.

Oprac. EG