NASA запустило Roman для изучения темной Вселенной

Nancy Grace Roman Space Telescope стартовал на Falcon Heavy 30 августа. Сейчас он летит к точке L2, где за пять лет должен собрать данные о тёмной материи, тёмной энергии, миллиардах галактик и тысячах экзопланет.


NASA действительно успешно запустило новый космический телескоп с площадки 39A Космического центра имени Кеннеди. Falcon Heavy стартовал в 7:26 по времени восточного побережья США, а Roman отделился от второй ступени примерно через 31 минуту. Сейчас аппарат не находится на рабочей орбите: ему предстоит около трёх месяцев пути и наладки перед выходом на гало-орбиту вокруг точки Лагранжа L2 примерно в 1,6 млн километров от Земли.

Первые этапы после старта прошли штатно. Roman раскрыл солнечные панели, антенну и защитный «козырёк», выполнил первую коррекцию траектории. Коронограф уже включён, а основной широкоугольный инструмент WFI должен пройти отдельный цикл запуска и калибровки. Первые научные изображения NASA ожидает в начале 2027 года. Основная программа рассчитана на пять лет с возможностью продления.

Главный козырь Roman — не размер зеркала. Оно имеет диаметр 2,4 метра, практически как у Hubble. Разница в том, сколько неба телескоп способен увидеть за один раз. Поле зрения Roman примерно в сто раз шире, а обзорные наблюдения он сможет выполнять до тысячи раз быстрее при сопоставимой чувствительности и инфракрасном разрешении. За первые пять лет аппарат должен снять более чем в 50 раз большую площадь неба, чем Hubble охватил за три десятилетия.

Такая скорость нужна прежде всего для статистики. Roman будет изучать огромные выборки галактик и сверхновых и строить картину распределения вещества во Вселенной. Тёмную материю он, разумеется, напрямую не увидит. Её расположение будут восстанавливать по слабому гравитационному линзированию — очень небольшим искажениям изображений далёких галактик, возникающим под действием массы между ними и телескопом.

С тёмной энергией задача ещё сложнее. Roman будет одновременно отслеживать сверхновые, распределение галактик и то, как менялась крупномасштабная структура космоса. Несколько независимых методов должны показать, с какой скоростью расширялась Вселенная в разные эпохи и действительно ли свойства загадочного механизма, ускоряющего это расширение, оставались постоянными.

Отдельная программа посвящена планетам. В центральной части Млечного Пути Roman будет следить примерно за 100 млн звёзд, используя микролинзирование — кратковременное усиление света далёкой звезды, когда перед ней проходит другой массивный объект. NASA рассчитывает таким способом обнаружить около 2500 планет, включая каменистые миры и свободно летящие планеты, не связанные с какой-либо звездой.

Для ближайших планет предусмотрен другой инструмент — коронограф. Он блокирует ослепляющий свет звезды, чтобы рядом с ней можно было различить гораздо более тусклую планету или протопланетный диск. Пока это прежде всего технологический эксперимент: Roman должен показать прямую съёмку объектов примерно класса Юпитера и проверить технологии, которые будущие обсерватории смогут использовать уже для поиска более маленьких землеподобных миров.

Масштаб информации соответствует масштабу обзора. NASA рассчитывает получать от Roman около 1,4 терабайта данных ежедневно. Отдельная программа Млечного Пути должна охватить до 20 млрд звёзд, а за всю миссию в данных окажутся миллиарды галактик. Для обработки этого потока агентство заранее предусматривает машинное обучение, работу больших международных команд и открытый доступ исследователей к массивам наблюдений.

Поэтому определение «машина открытий», которым Roman называют в NASA, здесь не просто эффектная формула. Hubble и James Webb чаще дают детальный взгляд на относительно небольшую область. Roman должен показать огромные участки космоса с близкой к Hubble детализацией — и позволить искать закономерности там, где прежде астрономы видели лишь отдельные объекты.


Roman отправился в космос не за одной сенсацией. Его сила в другом: если привычные телескопы часто находили необычный объект и потом изучали его подробно, Roman должен сначала увидеть сразу огромную популяцию. В такой оптике редкость перестаёт быть случайной находкой и становится данными, которые можно сравнивать.

Фото: редакция ИЗНАНКИ.