Преемник «Хаббла» изучит горячие юпитеры, коричневые карлики и экзопланеты. Чем они интересны?

Телескоп от NASA Roman примерно в 2025 году отправится на поиски горячих юпитеров, коричневых карликов и экзопланет у ядра ​​галактики. Его называют преемником «Хаббла». Рассказываем, чем займется новый телескоп и на какие вопросы ученые хотят получить ответы.

Подробнее о телескопе Roman и миссии

NASA официально назвало следующего приемника «Хаббла». Ранее известный как широкоугольный инфракрасный обзорный телескоп (WFIRST), этот проект теперь получил новое название — Nancy Grace Roman Space Telescope — или просто Roman Space Telescope — по имени первого главного астронома NASA, которого часто называют «матерью Хаббла».

Roman Space Telescope должен быть запущен в середине 2020-х годов в качестве преемника стареющего «Хаббла». Несмотря на то, что они оснащены зеркалом одинакового размера — шириной 2,4 м, новый телескоп использует широкоугольный инструмент для исследования участка неба, который в 100 раз больше, чем тот, что способен охватить Хаббл.

При наблюдении за Вселенной в инфракрасном диапазоне у Roman Space Telescope будет несколько основных целей. Первая заключается в поиске и изучении экзопланет с использованием спектроскопии и экспериментального инструмента для коронографии, для получения высококонтрастных изображений этих миров.

Он также исследует темную энергию, таинственную силу, которая, кажется, вызывает ускорение расширения Вселенной. Roman Space Telescope также может помочь изучить темную материю и ряд других астрофизических вопросов.

Что будет изучать телескоп?

Японские и американские ученые подсчитали, что космический телескоп НАСА Nancy Grace Roman найдет около 10 горячих юпитеров и 30 коричневых карликов ближе к центру галактики, используя эффект гравитационного линзирования. 

В первую очередь телескоп будет использовать метод гравитационного микролинзирования. Суть метода состоит в следующем: когда массивный объект, такой как звезда, проходит перед более далекой звездой (по отношению к телескопу), свет от более далекой звезды будет преломляться.

В результате более близкий объект действует как естественная линза, увеличивая свет от звезды заднего плана. Планеты, вращающиеся вокруг звезды-линзы, могут производить аналогичный эффект в меньшем масштабе, поэтому астрономы стремятся обнаружить их, анализируя свет от более далекой звезды.

Поскольку метод помогает обнаружить даже небольшие планеты с широким диапазоном орбит, ученые ожидают, что обзор нового телескопа откроет аналоги почти каждой планеты в нашей Солнечной системе. А также более экзотические миры – планеты-гиганты на крошечных орбитах, известные как горячие юпитеры, и так называемые «несостоявшиеся звезды» — коричневые карлики.

Коричневые карлики

Коричневые карлики — субзвездные объекты (с массами в диапазоне от 0,012 до 0,0767 массы Солнца, или, соответственно, от 12,57 до 80,35 массы Юпитера).

Как и в звездах, в них идут термоядерные реакции ядерного синтеза на ядрах легких элементов (дейтерия, лития, бериллия, бора), но, в отличие от звезд главной последовательности, вклад в тепловыделение таких звезд ядерной реакции слияния ядер водорода (протонов) незначителен.

В коричневых карликах, в отличие от звезд главной последовательности, также отсутствуют шаровые слои лучистого переноса энергии — теплоперенос в них осуществляется только за счет турбулентной конвекции, что обуславливает однородность их химического состава по глубине.

Коричневый карлик (меньший объект), вращающийся вокруг звезды Gliese 229, которая расположена в созвездии Зайца примерно в 19 световых годах от Земли. Коричневый карлик Gliese 229B имеет массу от 20 до 75 масс юпитера

Один из механизмов происхождения коричневых карликов схож с планетарным. Коричневый карлик формируется в протопланетном диске на его окраине. На следующем этапе их жизни они под воздействием окружающих звезд выбрасываются в окружающее пространство их родительской звезды и образуют большую популяцию самостоятельных объектов.

Как и обычные звезды, коричневые карлики могут образовываться независимо от других объектов. Они могут формироваться по отдельности или в непосредственной близости от других звезд. В 2015 году была изучена группа коричневых карликов, находящихся в процессе формирования, и некоторые из них демонстрировали такие же джеты, что и более массивные звезды, находящиеся в процессе формирования.

В отличие от звезд главной последовательности, минимальная температура поверхности которых составляет порядка 4 000 К, температура коричневых карликов лежит в промежутке от 300 до 3 000 К. В отличие от звезд, которые сами себя разогревают за счет идущего внутри них термоядерного синтеза, коричневые карлики на протяжении своей жизни постоянно остывают, при этом чем крупнее карлик, тем медленнее он остывает.

Свойства коричневых карликов, переходных между планетами и звездами по массам, вызывают особый интерес астрономов. Год спустя после открытия первого объекта этого класса в атмосферах коричневых карликов были обнаружены погодные явления. Выяснилось, что коричневые карлики также могут иметь собственные спутники.

Источник: hightech.fm



Добавить комментарий