May 18, 2024

NASA’s Romeinse telescoop: hoe de opvolger van James Webb het universum in kaart zal brengen met enorme hoeveelheden gegevens

NASA’s Romeinse telescoop: hoe de opvolger van James Webb het universum in kaart zal brengen met enorme hoeveelheden gegevens

De James Webb-ruimtetelescoop is doorgegaan met het onthullen van de schoonheid en het mysterie van het universum sinds het leveren van de eerste beelden in juli vorig jaar – maar de missie om de volgende grote ruimtetelescoop in te zetten is al in volle gang.

De Nancy Grace Roman Space Telescope wordt de volgende grote ruimtetelescoop die wordt gelanceerd na de inzet van NASA’s nieuwste telescoop, die zelf de opvolger was van de nog steeds actieve Hubble-telescoop.

Een van de wetenschappers van de European Space Agency (ESA) die aan het project werkte, vertelde Euronews.next dat de lancering door de Romeinen “een nieuw tijdperk voor de astronomie” zou openen. Het zal meer gegevens verzamelen dan enige andere eerder gelanceerde NASA-missie en zal proberen een aantal van de grootste vragen in de astrofysica te beantwoorden.

De lancering is gepland voor uiterlijk 2027. Marco Siriani, ESA’s directeur van de ontwikkeling van wetenschappelijke operaties die samen met NASA aan het project werkt, legde uit dat het “een meer panoramisch beeld van het universum zou kunnen vastleggen en meer statistische studies mogelijk zou maken”.

Tijdens een door NASA geleide missie draagt ​​de European Space Agency wat technologie en expertise bij aan de missie, in ruil voor toegang tot de ongekende hoeveelheid gegevens die het zal leveren.

Hier is een blik op wat u kunt verwachten van de volgende grote NASA-ruimtetelescoop.

Hoe zou Roman verschillen van Hubble en James Webb?

Terwijl Hubble en Webb erg goed zijn in inzoomen om kleine delen van de hemel gedetailleerd te bekijken, zal Roman een veel breder gezichtsveld hebben.

Het zal in staat zijn om infraroodbeelden te maken die 200 keer groter zijn dan Hubble, terwijl het hetzelfde rijke detailniveau biedt met zijn spiegel van vergelijkbare grootte, met een diameter van 2,4 meter.

Siriani zei dat hoewel het in staat zal zijn om “prachtige” beelden te produceren, zoals we gewend zijn van Hubble en Webb, het in wezen “een telescoop gewijd aan enquêtes” zal zijn.

“Om het aantal sterren in een nabijgelegen melkwegstelsel op te zoeken, wat te veel is voor het gezichtsveld van Hubble, moeten we mozaïeken naaien en maken van heel verschillende opnamen. Met behulp van de Romeinse methode kunnen we een foto maken van het geheel melkwegstelsel in één keer.”

Er is bijvoorbeeld een recent “mozaïek” van ons naburige Andromeda-sterrenstelsel aangelegd met 400 individuele afbeeldingen gemaakt door Hubble. Roman kan hetzelfde grote plaatje schilderen met hetzelfde detailniveau met slechts twee foto’s. Deze veel grotere afbeeldingen betekenen dat er een ongekende hoeveelheid gegevens zal worden verzameld.

“Om u een idee te geven: in de 30 jaar dat we Hubble runnen, hebben we ongeveer 170 terabyte aan gegevens verzameld”, legt Siriani uit. “Voor Webb verwachten we over vijf jaar 1.000 terabyte. Over 5 jaar Romeins leven verwachten we 20.000 terabyte.”

Uiteindelijk zal het gegevens verzamelen over miljarden sterrenstelsels om een ​​”3D-model van het universum” te creëren.

Beantwoord kosmische raadsels

Met dit panoramische beeld van het universum hopen NASA en haar partners enkele van de grootste vragen waarmee de astrofysica te maken heeft, te kunnen beantwoorden.

Een van de doelen is het testen van de algemene relativiteitstheorie van Albert Einstein, die goed is getoetst aan bijvoorbeeld de schaal van ons zonnestelsel, maar in mindere mate op grotere kosmische schaal.

Zichtbare materie in het universum zou volgens de theorie de uitdijing van het universum moeten vertragen, dus wetenschappers schrijven de uitdijingssnelheid van het universum toe aan een mysterieus element – donkere energie – waarvan zij geloven dat het ongeveer 68 procent van het universum uitmaakt. .

Roman zal ons gegevens geven die de locatie en afstand van miljoenen sterrenstelsels nauwkeurig kunnen meten en zal ons helpen de uitdijingssnelheid van het universum in verschillende regio’s te begrijpen.

Uiteindelijk zullen de resultaten ons vertellen of de theorie van de zwaartekracht van Einstein moet worden aangepast.

Het aantal buitenste planeten

Een ander hoofddoel van Roman is het ontdekken van duizenden nieuwe exoplaneten in ons melkwegstelsel, met behulp van een techniek die zwaartekracht-microlensing wordt genoemd.

“Als twee sterren tegenover elkaar staan, zal de ster op de voorgrond het licht van de ster erachter vervormen en vergroten. En als de ster op de voorgrond een planeet heeft, zullen we het effect van die planeet zien op het licht van de ster erachter, ‘zei Siriani.

Hij voegde eraan toe dat aangezien Roman miljarden sterren zou tellen, dit “een zeer goede statistiek zou opleveren voor hoeveel sterren exoplaneten zouden hebben”.

Het zal niet alleen nieuwe exoplaneten detecteren, maar Roman zal ook een tweede belangrijk instrument bij zich hebben – een coronagraaf genaamd – dat tot doel heeft exoplaneten dicht bij hun thuisster in beeld te brengen. “Dit is een heel moeilijke techniek omdat sterlicht moet worden onderdrukt – het is veel helderder dan de objecten die je wilt bestuderen, de nabije planeet,” zei Siriani.

De Romeinse kroon zal proberen om grote Jupiter-achtige planeten rechtstreeks vast te leggen en live correcties aan te brengen om de beeldkwaliteit te verbeteren.

Het zal een illustratief hulpmiddel zijn – en als het blijkt te werken, zal het de basis vormen voor technologie die zal worden gebruikt in toekomstige ruimteobservatoria die zullen proberen aardachtige planeten direct in de bewoonbare zone van hun moederster af te beelden.

ESA’s bijdrage aan Roman

De European Space Agency (ESA) draagt ​​drie belangrijke stukken technologie bij aan de Roemeense missie, in ruil voor toegang tot gegevens en een plaats aan tafel tijdens de missie.

Het ruimteagentschap zal “startrackers” leveren, kleine telescopen op het ruimtevaartuig die constant zijn positie aan de hemel bepalen door sterren te volgen. Vervolgens levert het batterijen om het ruimtevaartuig van stroom te voorzien voordat de zonnepanelen worden ingezet.

Ten slotte zal het ook coronagraafdetectoren aan boord leveren.

Bovendien gaat ESA’s speciale missie om de uitdijing van het heelal te meten en meer te onthullen over donkere energie deze zomer van start.

De Euclid-ruimtetelescoop zal informatie verzamelen die vervolgens de door Roman verzamelde gegevens zal aanvullen.

Net als ESA’s bijdrage aan Roman, levert NASA ook kleine bijdragen aan de Euclid-missie.