Телескоп SPHEREx покажет Вселенную более чем в 100 цветах
Предстоящая миссия NASA SPHEREx, запуск которой запланирован на апрель 2025 года, призвана произвести революцию в области наблюдения за космосом.
В отличие от предыдущих космических телескопов, SPHEREx (Spectro-Photometer for the History of the Universe, Epoch of Reionization and Ices Explorer) будет исследовать Вселенную в 102 инфракрасных цветах, предоставляя беспрецедентную информацию о происхождении космоса и потенциальном наличии воды на планетах.
Хотя это многоцветное инфракрасное картирование невидимо для человеческого глаза, оно прольет свет на тайны, восходящие к зарождению Вселенной.
«Мы являемся первой миссией, которая будет наблюдать все небо в таком количестве цветов», — сказал главный исследователь SPHEREx Джейми Бок, связанный с Лабораторией реактивного движения НАСА и Калифорнийским технологическим институтом. «Всякий раз, когда астрономы смотрят на небо по-новому, мы можем ожидать открытий».
Сердце возможностей SPHEREx заключается в использовании спектроскопии. Этот метод разделяет свет на отдельные цвета, подобно тому, как призма разделяет солнечный свет на радугу.
Наблюдая инфракрасный свет, излучаемый сотнями миллионов звезд и галактик, ученые смогут получить важную информацию об их составе и расстоянии от Земли. Эти данные будут синтезированы в карту всего неба, не похожую ни на одну из виденных ранее.
Быстрый рост ранней Вселенной
Одной из основных задач SPHEREx является картирование положений галактик для изучения физики космической инфляции. Инфляция относится к моменту после Большого взрыва, когда Вселенная расширилась экспоненциально менее чем за секунду.
Это расширение оставило неизгладимые следы на том, как материя распределяется по космосу сегодня. Изучая эти закономерности, SPHEREx поможет ученым лучше понять механизмы, лежащие в основе быстрого роста ранней Вселенной.
Проливая свет на эволюцию галактики
Исследование Вселенной с помощью SPHEREx также позволит зафиксировать накопленный свет, излучаемый всеми галактиками на протяжении времени, что позволит получить целостное представление о происхождении света во Вселенной.
В отличие от исследований, в которых наблюдаются только отдельные галактики и экстраполируются результаты, SPHEREx будет отслеживать, как изменялось происхождение света на протяжении миллиардов лет.
Это означает обнаружение даже слабых и далеких источников, которые ранее оставались незамеченными, например, галактик, слишком маленьких или далеких для обнаружения другими телескопами.
Анализ света, растянутого в пространстве
Свету требуется время, чтобы пройти через пространство, поэтому наблюдение за далекими галактиками похоже на взгляд назад во времени.
Когда свет путешествует в пространстве, он растягивается из-за расширения Вселенной, изменяя свою длину волны.
Анализируя этот растянутый свет, SPHEREx определит, когда он был испущен и что он говорит о состоянии Вселенной в разные эпохи.
Отслеживание воды и жизненно важных элементов
Важной целью миссии является понимание распределения водяного льда, углекислого газа и других важных молекул по Млечному Пути. Эта информация прольет свет на то, как эти вещества способствуют формированию планет.
Исследования показывают, что большая часть воды в нашей галактике находится в ледяной форме на частицах пыли. Эти покрытые льдом частицы могут быть включены в образующиеся планеты, возможно, способствуя созданию среды, способной поддерживать океаны, подобные земным.
Уникальный спектр SPHEREx позволит ученым определить, где вода и другие молекулы наиболее сконцентрированы. Химические сигнатуры, оставленные в цветах инфракрасного света, точно сообщат о том, что это за элементы.
В то время как такие телескопы, как «Хаббл» и «Джеймс Уэбб», предоставляют подробные изображения отдельных небесных объектов, SPHEREx объединит широкомасштабные обзоры неба с подробными спектральными данными.
Такое сочетание обеспечивает комплексный подход, позволяющий более целостно понимать пространство. Наблюдения с помощью телескопов, предназначенных для определенных участков неба, в сочетании с перспективой наблюдения всего неба с помощью SPHEREx обеспечат более глубокое и многоуровневое понимание космических процессов.
Благодаря своему инновационному подходу SPHEREx призван ответить на глубокие вопросы о происхождении галактик, быстром расширении Вселенной и образовании поддерживающих жизнь молекул, открывая новую главу в понимании космоса.