研究發(fā)現(xiàn) 未來(lái)的太空望遠(yuǎn)鏡可以揭開(kāi)宇宙的一些神秘面紗

一項(xiàng)新的研究表明，自從哈勃太空望遠(yuǎn)鏡可以在地球太陽(yáng)系外發(fā)現(xiàn)多達(dá)1,400顆新行星以來(lái)，美國(guó)宇航局的望遠(yuǎn)鏡將為人類(lèi)提供最大，最深，最清晰的宇宙圖像。

研究人員表示，這種新的望遠(yuǎn)鏡為更準(zhǔn)確，更集中的外星生命搜索鋪平了道路。

由俄亥俄州立大學(xué)的天文學(xué)家團(tuán)隊(duì)進(jìn)行的這項(xiàng)研究提供了迄今為止最詳細(xì)的估計(jì)，可用于廣角紅外探測(cè)望遠(yuǎn)鏡任務(wù)(綽號(hào)WFIRST。)它是由美國(guó)宇航局和全國(guó)各地的天文學(xué)家設(shè)計(jì)的。新的行星和研究黑暗的能量，這種神秘的力量彌漫在其他空間，這可能成為了解宇宙如何膨脹的關(guān)鍵。他們的工作于2月25日在天體物理學(xué)雜志補(bǔ)充系列中發(fā)表。

【資料圖】

“我們想知道那里有什么樣的行星系統(tǒng)，”該研究的主要作者，俄亥俄州天文學(xué)系博士后研究員Matthew Penny說(shuō)。“要做到這一點(diǎn)，你不僅要看看明顯的，容易的東西。你需要看一切。”

Penny說(shuō)，WFIRST行星很可能會(huì)發(fā)現(xiàn)它們的恒星將遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)迄今為止發(fā)現(xiàn)的大多數(shù)行星。該任務(wù)將以開(kāi)普勒的工作為基礎(chǔ)，開(kāi)普勒是一種深空望遠(yuǎn)鏡，在我們的太陽(yáng)系外發(fā)現(xiàn)了超過(guò)2,600顆行星。開(kāi)普勒任務(wù)于2018年10月30日結(jié)束。

“開(kāi)普勒通過(guò)尋找繞地球運(yùn)行的行星開(kāi)始搜索，而不是地球繞太陽(yáng)運(yùn)行，”彭尼說(shuō)。“WFIRST將通過(guò)尋找具有更大軌道的行星來(lái)完成它。”

為了尋找新的行星，WFIRST將使用引力微透鏡技術(shù)，這種技術(shù)依賴(lài)于恒星和行星的引力來(lái)彎曲和放大來(lái)自望遠(yuǎn)鏡觀察時(shí)從它們后面經(jīng)過(guò)的恒星發(fā)出的光。

這種微透鏡效應(yīng)與阿爾伯特愛(ài)因斯坦的相對(duì)論有關(guān)，它允許望遠(yuǎn)鏡在距地球數(shù)千光年遠(yuǎn)的地方找到行星軌道 - 比其他行星探測(cè)技術(shù)遠(yuǎn)得多。但是因?yàn)槲⑼哥R僅在行星或恒星的重力使另一顆恒星的光線(xiàn)彎曲時(shí)起作用，所以任何給定行星或恒星的效果僅在每幾百萬(wàn)年才能看到幾個(gè)小時(shí)。WFIRST將花費(fèi)很長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)監(jiān)測(cè)銀河系中心的1億顆恒星。

佩尼的研究預(yù)測(cè)，大約有100個(gè)尚未發(fā)現(xiàn)的行星可能具有與地球相同或更低的質(zhì)量。

新型望遠(yuǎn)鏡將能夠比1990年發(fā)射的著名哈勃太空望遠(yuǎn)鏡快100倍地映射銀河系和其他星系。

預(yù)算約為32億美元的WFIRST任務(wù)將掃描一小塊宇宙 - 大約2平方度 - 其分辨率高于過(guò)去的任何類(lèi)似任務(wù)。佩尼說(shuō)，這個(gè)決議將允許WFIRST看到比以往任何有組織搜索更多的恒星和行星。

“雖然它只是天空的一小部分，但與其他太空望遠(yuǎn)鏡所做的相比，它是巨大的，”彭尼說(shuō)。“這是WFIRST獨(dú)特的組合 - 無(wú)論是廣視野還是高分辨率 - 都能讓它在微觀行星搜索中變得如此強(qiáng)大。以前的太空望遠(yuǎn)鏡，包括哈勃和詹姆斯韋伯，都不得不選擇其中一種。”

Penny說(shuō)，WFIRST應(yīng)該讓天文學(xué)家，天體物理學(xué)家和其他研究空間的人更多地了解太陽(yáng)系以外更多的行星。

“WFIRST將允許我們找到我們以前從未見(jiàn)過(guò)的行星類(lèi)型，”P(pán)enny說(shuō)。“從WFIRST的微透鏡調(diào)查中，我們將了解不同類(lèi)型的行星形成的頻率，以及我們太陽(yáng)系的獨(dú)特性。”

到目前為止，科學(xué)家已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了近700個(gè)行星系統(tǒng) - 也稱(chēng)為太陽(yáng)系 - 包含一個(gè)以上的行星。他們發(fā)現(xiàn)了大約4000個(gè)行星。但即使人類(lèi)已經(jīng)在遠(yuǎn)近尋找生命跡象的星系，搜索主要發(fā)現(xiàn)的行星離地球更近，而不是地球?qū)μ?yáng)的行星。

Penny說(shuō)，廣角紅外探測(cè)望遠(yuǎn)鏡的“紅外”部分也很重要。

“紅外線(xiàn)允許WFIRST透過(guò)位于我們與銀河系中心之間的銀河系平面上的塵埃，地面上的光學(xué)望遠(yuǎn)鏡無(wú)法做到，”他說(shuō)。“這使得WFIRST能夠進(jìn)入更加密集的恒星部分天空。”

俄亥俄州立大學(xué)在WFIRST中發(fā)揮了重要作用，從項(xiàng)目的開(kāi)始到望遠(yuǎn)鏡將要執(zhí)行的研究項(xiàng)目的設(shè)計(jì)。

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