Το επερχόμενο Διαστημικό Τηλεσκόπιο Nancy Grace Roman της NASA αναμένεται να φέρει επανάσταση στην αστρονομία, αποκαλύπτοντας περίπου 100.000 κοσμικές εκρήξεις, από εκρήξεις άστρων μέχρι μαύρες τρύπες που «τρέφονται». Επιστήμονες προβλέπουν ότι μια από τις κύριες έρευνες του Roman, η High-Latitude Time-Domain Survey, θα είναι ένα «χρυσωρυχείο» πληροφοριών, όπως δήλωσε ο Μπέντζαμιν Ρόουζ, επικεφαλής σχετικής μελέτης. Το τηλεσκόπιο, το οποίο θα ξεκινήσει την επιστημονική του λειτουργία το 2027, θα μπορεί ακόμη και να βρει ενδείξεις για τα πρώτα άστρα του σύμπαντος, τα οποία πιστεύεται ότι αυτοκαταστράφηκαν πλήρως χωρίς να αφήσουν υπολείμματα.
Το «κλειδί» για το σκοτεινή ενέργεια: Υπερκαινοφανείς Τύπου Ia
Η έρευνα High-Latitude Time-Domain Survey θα σαρώνει την ίδια μεγάλη περιοχή του σύμπαντος κάθε πέντε ημέρες για δύο χρόνια, δημιουργώντας «ταινίες» που θα αποκαλύπτουν κοσμικά πυροτεχνήματα. Κύριοι στόχοι είναι οι υπερκαινοφανείς Τύπου Ia, ειδικές εκρήξεις άστρων που χρησιμοποιούνται για τη μέτρηση των κοσμικών αποστάσεων και την παρακολούθηση της διαστολής του σύμπαντος.
Οι προσομοιώσεις δείχνουν ότι το Roman θα μπορούσε να παρατηρήσει περίπου 27.000 υπερκαινοφανείς Τύπου Ia, δηλαδή περίπου 10 φορές περισσότερους από όλες τις προηγούμενες έρευνες μαζί. Το τηλεσκόπιο αναμένεται να εντοπίσει μεγάλο αριθμό αυτών των εκρήξεων στην πρώιμη ιστορία του σύμπαντος, συμπεριλαμβανομένων πάνω από χιλίων που εξερράγησαν πριν από 10 δισεκατομμύρια χρόνια και πιθανώς δεκάδων από 11,5 δισεκατομμύρια χρόνια πριν. Αυτό θα επιτρέψει στους επιστήμονες να καλύψουν ένα κρίσιμο κενό στην κατανόηση της εξέλιξης του σύμπαντος και να διερευνήσουν τη φύση της σκοτεινής ενέργειας, της μυστηριώδους δύναμης που επιταχύνει τη διαστολή του σύμπαντος.
Πέρα από τους Τύπου Ia: Άλλες κοσμικές ανακαλύψεις
Εκτός από τους υπερκαινοφανείς Τύπου Ia, το Roman αναμένεται να εντοπίσει περίπου 60.000 υπερκαινοφανείς κατάρρευσης πυρήνα (core-collapse supernovae), οι οποίοι προκύπτουν από την κατάρρευση μαζικών άστρων. Αν και αυτοί δεν είναι τόσο χρήσιμοι για τις μελέτες της σκοτεινής ενέργειας, το Roman θα μπορεί να τους διακρίνει από άλλους τύπους εκρήξεων αναλύοντας το φως τους.
Επιπλέον, χάρη στην ευρεία και βαθιά του οπτική ικανότητα, το Roman αναμένεται να ανακαλύψει εξαιρετικά σπάνια φαινόμενα:
Γεγονότα παλιρροϊκής διάσπασης: Περίπου 40 περιπτώσεις άστρων που διαλύονται από τη βαρύτητα μιας μαύρης τρύπας, προσφέροντας πληροφορίες για τη φυσική των μαύρων οπών.
Υπερφωτεινοί υπερκαινοφανείς: Περίπου 90 τέτοιες εκρήξεις, έως και 100 φορές φωτεινότερες από έναν τυπικό υπερκαινοφανή, οι οποίες θα βοηθήσουν στην κατανόηση των αιτιών της τεράστιας φωτεινότητάς τους.
Καινοφανείς (kilonovae): Πιθανώς πέντε ακόμη τέτοιες εκρήξεις, που προκύπτουν από τη σύγκρουση δύο αστέρων νετρονίων. Μέχρι σήμερα έχει επιβεβαιωθεί μόνο μία. Αυτό θα προσφέρει πολύτιμα δεδομένα για αυτά τα μυστηριώδη γεγονότα και την τελική τους μοίρα.
Εκρήξεις των πρώτων άστρων: Το Roman ενδέχεται να εντοπίσει τις εκρήξεις των πρώτων άστρων στο σύμπαν, τους λεγόμενους «υπερκαινοφανείς αστάθειας ζεύγους» (pair-instability supernovae). Αυτά τα γιγάντια, αρχέγονα άστρα πιστεύεται ότι αυτοκαταστράφηκαν πλήρως χωρίς να αφήσουν υπολείμματα. Αν και έχουν βρεθεί περίπου μισή ντουζίνα υποψήφιοι, καμία δεν έχει επιβεβαιωθεί. Η μελέτη προβλέπει ότι το Roman θα βρει περισσότερες από 10 επιβεβαιωμένες περιπτώσεις.
Το τηλεσκόπιο Roman, το οποίο διαχειρίζεται το Κέντρο Διαστημικών Πτήσεων Goddard της NASA, υπόσχεται να αποκαλύψει «πολλά περίεργα και θαυμαστά πράγματα στο διάστημα, συμπεριλαμβανομένων κάποιων που δεν έχουμε καν σκεφτεί ακόμη».
πηγή: NASA
