NASA SPHEREx відкриє прихований спектр космосу

SPHEREx — це революційний телескоп NASA, який створюватиме карту всього неба в інфрачервоному діапазоні, відкриваючи інформацію про космічну інфляцію, формування галактик і складові життя в космосі. Вимірюючи загальне світіння Всесвіту та точно визначаючи ключові молекули в нашій галактиці, він доповнить існуючі телескопи широким, всеохоплюючим оглядом космосу.

Нова ера в дослідженні космосу

Космічна обсерваторія NASA SPHEREx планується запустити не раніше четверга, 27 лютого, з бази космічних сил Ванденберг у Каліфорнії. Розроблений, щоб надати астрономам безпрецедентний ширококутний огляд космосу, SPHEREx — скорочення від Spectro-Photometer for the History of the Universe, Epoch of Reionization and Ices Explorer — скануватиме все небо в 102 інфрачервоних кольорах. Ця місія має на меті розкрити нове уявлення про походження Всесвіту, формування галактик і основні будівельні блоки життя в нашому власному Чумацькому Шляху .

1. Космічний телескоп SPHEREx проллє світло на космічне явище під назвою інфляція.

У першу крихітну частку секунди після Великого вибуху — зокрема, протягом мільярдної частки трильйонної частки секунди — Всесвіт розширювався з надзвичайною швидкістю, збільшуючись у трильйон-трильйон разів за мить. Ця подія, відома як космічна інфляція, сформувала структуру Всесвіту, яким ми його бачимо сьогодні. SPHEREx складе карту розподілу понад 450 мільйонів галактик, допомагаючи вченим краще зрозуміти фізику цього швидкого розширення та його тривалий вплив на космос.

2. Обсерваторія вимірюватиме колективне світіння ближніх і далеких галактик.

Вчені намагалися оцінити загальний вихід світла від усіх галактик протягом космічної історії, спостерігаючи за окремими галактиками та екстраполюючи на трильйони галактик у Всесвіті. Космічний телескоп SPHEREx використовуватиме інший підхід і вимірюватиме загальне світіння всіх галактик, у тому числі надто малих, надто дифузних або надто віддалених, щоб інші телескопи їх легко виявити. Поєднання вимірювання цього загального світіння з дослідженнями окремих галактик за допомогою інших телескопів дасть вченим більш повну картину всіх основних джерел світла у Всесвіті.

3. Місія шукатиме в галактиці Чумацький Шлях основні будівельні блоки життя.

Життя, яким ми його знаємо, не існувало б без основних інгредієнтів, таких як вода та вуглекислий газ. Обсерваторія SPHEREx призначена для пошуку цих молекул, заморожених у міжзоряних хмарах газу та пилу, де утворюються зірки та планети. Місія точно визначить розташування та кількість цих крижаних сполук у нашій галактиці, даючи дослідникам краще уявлення про їх наявність у сировині для нових планет.

4. Це додає унікальні переваги парку космічних телескопів NASA.

Космічні телескопи, такі як Хаббл і Вебб NASA, наблизили багато куточків Всесвіту, щоб показати нам планети, зірки та галактики у високій роздільній здатності. Але деякі запитання — наприклад, скільки світла випромінюють усі галактики у Всесвіті разом? — можна відповісти, лише подивившись на загальну картину. З цією метою обсерваторія SPHEREx надасть карти, які охоплюють усе небо. Об’єкти наукового інтересу, визначені SPHEREx, можна потім більш детально вивчити за допомогою цільових телескопів, таких як Hubble і Webb.

5. Обсерваторія SPHEREx створить найбарвистішу карту всього неба.

Обсерваторія SPHEREx «бачить» інфрачервоне світло. Невидимий для людського ока, цей діапазон довжин хвиль ідеально підходить для вивчення зірок і галактик. Використовуючи техніку під назвою спектроскопія, телескоп може розділити світло на його складові кольори (окремі довжини хвилі), як призма створює веселку із сонячного світла, щоб виміряти відстань до космічних об’єктів і дізнатися про їхній склад.

Маючи в руках спектроскопічну карту SPHEREx, вчені зможуть виявити докази наявності хімічних сполук, таких як водяний лід, у нашій галактиці. Вони не лише вимірюватимуть загальну кількість світла, випромінюваного галактиками у нашому Всесвіті, але й визначать, наскільки яскравим було це загальне світіння в різні моменти космічної історії. І вони нанесуть тривимірні карти розташування сотень мільйонів галактик, щоб вивчити, як інфляція вплинула на великомасштабну структуру Всесвіту сьогодні.

6. Конусоподібна конструкція космічного корабля допомагає йому залишатися холодним і бачити слабкі предмети.

Інфрачервоний телескоп і детектори місії повинні працювати при температурі близько мінус 350 градусів за Фаренгейтом (приблизно мінус 210 градусів за Цельсієм ). Частково це робиться для того, щоб запобігти їм генерувати власне інфрачервоне світіння, яке може заглушити слабке світло від космічних джерел.

Щоб зберегти холод, а також спростити конструкцію космічного корабля та експлуатаційні потреби, SPHEREx покладається на повністю пасивну систему охолодження — під час звичайних операцій не використовується електрика чи охолоджувачі. Ключем до здійснення цього подвигу є три конусоподібні фотонні екрани, які захищають телескоп від тепла Землі та Сонця, а також дзеркальна структура під екранами, щоб направляти тепло від інструменту в космос. Ці фотонні екрани надають космічному кораблю характерні контури.