數(shù)百萬個(gè)星系出現(xiàn)在美國(guó)宇航局Roman的新模擬圖像中
（神秘的地球uux.cn）據(jù)美國(guó)宇航局：科學(xué)家們創(chuàng)造了一個(gè)龐大的合成巡天，展示了我們可以從南希·格雷斯·羅馬太空望遠(yuǎn)鏡的星系未來觀測(cè)中期待什么。雖然它只代表了真實(shí)未來調(diào)查的出現(xiàn)濟(jì)南外圍女兼職價(jià)格（電話微信189-4469-7302）真實(shí)可靠快速安排一小部分，但這個(gè)模擬版本包含了數(shù)量驚人的美國(guó)模擬星系——3300萬個(gè)，以及我們銀河系中的宇航20萬顆前景恒星。
這張模擬的Roman深空?qǐng)D像包含數(shù)十萬個(gè)星系，僅占合成巡天的數(shù)百1.3%，而合成巡天本身僅占Roman計(jì)劃巡天的星系1%。此處提供完整的出現(xiàn)模擬。星系是美國(guó)模擬用顏色編碼的——紅色的離得遠(yuǎn)，白色的宇航離得近。該模擬展示了Roman進(jìn)行大規(guī)模深度調(diào)查和用統(tǒng)計(jì)方法研究宇宙的圖像濟(jì)南外圍女兼職價(jià)格（電話微信189-4469-7302）真實(shí)可靠快速安排能力，這些方法是數(shù)百目前的望遠(yuǎn)鏡不可能做到的。Credits: M. Troxel and 星系Caltech-IPAC/R. Hurt
該模擬將幫助科學(xué)家規(guī)劃最佳觀測(cè)策略，測(cè)試不同的出現(xiàn)方法來挖掘該任務(wù)的大量數(shù)據(jù)，并探索我們可以從其他望遠(yuǎn)鏡的串聯(lián)觀測(cè)中了解到什么。
北卡羅來納州達(dá)勒姆市杜克大學(xué)物理學(xué)助理教授邁克爾·特羅塞爾說:“羅曼將傳回的數(shù)據(jù)量對(duì)于太空望遠(yuǎn)鏡來說是前所未有的。”“我們的模擬是一個(gè)試驗(yàn)場(chǎng)，我們可以用它來確保我們將從任務(wù)的觀察中獲得最大的收益。”
該團(tuán)隊(duì)從一個(gè)模擬宇宙中提取數(shù)據(jù)，該模擬宇宙最初是為了支持Vera C. Rubin天文臺(tái)的科學(xué)規(guī)劃而開發(fā)的，該天文臺(tái)位于智利，將于2024年開始全面運(yùn)營(yíng)。因?yàn)榱_曼和魯賓的模擬使用相同的來源，天文學(xué)家可以比較它們，看看一旦他們都在積極掃描宇宙，他們可以從望遠(yuǎn)鏡的配對(duì)觀察中獲得什么。
由Troxel領(lǐng)導(dǎo)的一篇描述這些結(jié)果的論文，已經(jīng)被皇家天文學(xué)會(huì)的月刊接受發(fā)表。
這張圖比較了合成圖像的相對(duì)大小(插圖，用橙色標(biāo)出)，天文學(xué)家模擬的整個(gè)區(qū)域(中上部用綠色標(biāo)出的正方形)，以及天文學(xué)家將進(jìn)行的完整未來調(diào)查的大小(左下角用藍(lán)色標(biāo)出的大正方形)。來自數(shù)字化天空調(diào)查的背景說明了每個(gè)區(qū)域覆蓋的天空面積。這張合成圖像覆蓋了相當(dāng)于一輪滿月的天空，未來的羅馬巡天將覆蓋比北斗七星更多的區(qū)域。雖然哈勃太空望遠(yuǎn)鏡或詹姆斯·韋伯太空望遠(yuǎn)鏡需要大約1000年的時(shí)間來拍攝像未來巡天一樣大的區(qū)域，但羅曼只用了7個(gè)多月就完成了。Credits: NASA’s Goddard Space Flight Center and M. Troxel
宇宙結(jié)構(gòu)
Roman的高緯度廣域調(diào)查將包括成像(新模擬的重點(diǎn))和光譜，覆蓋宇宙的同一個(gè)巨大地帶。光譜學(xué)涉及測(cè)量來自宇宙物體的不同波長(zhǎng)的光的強(qiáng)度，而Roman的成像將揭示數(shù)億個(gè)昏暗星系的精確位置和形狀，這些星系將用于繪制暗物質(zhì)地圖。雖然這種神秘物質(zhì)是不可見的，但天文學(xué)家可以通過觀察它對(duì)常規(guī)物質(zhì)的影響來推斷它的存在。
任何有質(zhì)量的東西都會(huì)扭曲時(shí)空結(jié)構(gòu)。質(zhì)量越大，彎曲越大。這產(chǎn)生了一種稱為引力透鏡的效應(yīng)，當(dāng)來自遠(yuǎn)處光源的光在穿過中間物體時(shí)發(fā)生扭曲。當(dāng)這些透鏡物體是大質(zhì)量星系或星系團(tuán)時(shí)，背景光源可能會(huì)模糊或出現(xiàn)多重圖像。
這個(gè)動(dòng)畫展示了天文學(xué)家在未來的羅馬深空觀測(cè)中能夠做的科學(xué)類型。介于其間的星系團(tuán)和暗物質(zhì)的引力可以折射來自更遠(yuǎn)物體的光線，扭曲它們的外觀，如動(dòng)畫所示。通過研究扭曲的光，天文學(xué)家可以研究難以捉摸的暗物質(zhì)，這只能通過其對(duì)可見物質(zhì)的引力效應(yīng)來間接測(cè)量。作為一個(gè)額外的收獲，這種透鏡也使我們更容易看到最遙遠(yuǎn)的星系，它們的光被放大了。Credits: Caltech-IPAC/R. Hurt
質(zhì)量較小的物體可以產(chǎn)生更微妙的效果，稱為弱透鏡效應(yīng)。Roman將足夠敏感地使用弱透鏡來觀察暗物質(zhì)團(tuán)如何扭曲遙遠(yuǎn)星系的外觀。通過觀察這些透鏡效應(yīng)，科學(xué)家將能夠填補(bǔ)我們對(duì)暗物質(zhì)了解的更多空白。
“宇宙結(jié)構(gòu)形成理論預(yù)測(cè)了早期宇宙中的種子波動(dòng)如何發(fā)展成可以通過引力透鏡看到的物質(zhì)分布，”克里斯·平田說，他是哥倫布俄亥俄州立大學(xué)的物理學(xué)教授，也是論文的合著者。“但這些預(yù)測(cè)本質(zhì)上是統(tǒng)計(jì)性的，所以我們通過觀察宇宙的廣大區(qū)域來檢驗(yàn)它們。Roman具有廣闊的視野，將被優(yōu)化以有效地觀測(cè)天空，補(bǔ)充詹姆斯·韋伯太空望遠(yuǎn)鏡等旨在對(duì)單個(gè)物體進(jìn)行更深入研究的天文臺(tái)。
地面和空間
合成的羅馬巡天覆蓋了20平方度的天空，大致相當(dāng)于95個(gè)滿月。實(shí)際的調(diào)查將會(huì)大100倍，揭示超過10億個(gè)星系。魯賓將掃描更大的區(qū)域——18000平方度，幾乎是整個(gè)天空的一半——但分辨率較低，因?yàn)樗仨毻高^地球的湍流大氣。
Roman和Rubin模擬的配對(duì)為科學(xué)家提供了第一次嘗試在兩組圖像中檢測(cè)相同物體的機(jī)會(huì)。這一點(diǎn)很重要，因?yàn)榈孛嬗^測(cè)并不總是足夠清晰，無法將多個(gè)靠近的源區(qū)分為單獨(dú)的物體。有時(shí)它們會(huì)模糊在一起，影響微弱的透鏡測(cè)量。現(xiàn)在，科學(xué)家可以通過將魯賓圖像與羅馬圖像進(jìn)行比較，來確定“去模糊”這種對(duì)象的困難和好處。
憑借Roman的龐大宇宙觀，天文學(xué)家將能夠完成遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過該調(diào)查的主要目標(biāo)，即研究宇宙的結(jié)構(gòu)和演化，繪制暗物質(zhì)地圖，并辨別試圖解釋宇宙膨脹速度加快的主要理論。科學(xué)家們可以通過梳理新的模擬羅馬數(shù)據(jù)來領(lǐng)略額外的科學(xué)，這將來自于以如此精致的細(xì)節(jié)看到如此多的宇宙。
位于馬里蘭州格林貝爾特的美國(guó)宇航局戈達(dá)德太空飛行中心負(fù)責(zé)羅馬任務(wù)的高級(jí)項(xiàng)目科學(xué)家朱莉·麥克內(nèi)里說:“憑借羅馬的巨大視野，我們可以預(yù)見許多不同的科學(xué)機(jī)遇，但我們也必須學(xué)會(huì)預(yù)料不到的事情。”“這項(xiàng)任務(wù)將有助于回答宇宙學(xué)中的關(guān)鍵問題，同時(shí)有可能揭示我們需要解決的全新謎團(tuán)。”
Nancy Grace Roman太空望遠(yuǎn)鏡由位于馬里蘭州格林貝爾特的美國(guó)宇航局戈達(dá)德太空飛行中心管理，參與方包括美國(guó)宇航局噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室和南加州加州理工學(xué)院/IPAC分校、位于巴爾的摩的太空望遠(yuǎn)鏡科學(xué)研究所以及由來自不同研究機(jī)構(gòu)的科學(xué)家組成的科學(xué)團(tuán)隊(duì)。主要的工業(yè)伙伴是科羅拉多州博爾德的鮑爾航空航天技術(shù)公司；佛羅里達(dá)州墨爾本的L3Harris技術(shù)公司；和加州千橡市的Teledyne Scientific & Imaging。
By Ashley BalzerNASA’s Goddard Space Flight Center, Greenbelt, Md.
Media contact:Claire AndreoliNASA’s Goddard Space Flight Center, Greenbelt, Md.
相關(guān)文章
精彩導(dǎo)讀
熱門資訊
關(guān)注我們
