NASA’nın Roma Uzay Teleskobu Evreni Nasıl Geri Döndürecek?

Yeni simülasyon nasıl olduğunu gösteriyor[{” attribute=””>NASA’s Nancy Grace Roman Space Telescope will turn back the cosmic clock, unveiling the evolving universe in ways that have never been possible before when it launches by May 2027. With its ability to rapidly image enormous swaths of space, Roman will help us understand how the universe transformed from a primordial sea of charged particles to the intricate network of vast cosmic structures we see today.

“The Hubble and James Webb Space Telescopes are optimized for studying astronomical objects in-depth and up close, so they’re like looking at the universe through pinholes,” said Aaron Yung, a postdoctoral fellow at NASA’s Goddard Space Flight Center in Greenbelt, Maryland, who led the study. “To solve cosmic mysteries on the biggest scales, we need a space telescope that can provide a far larger view. That’s exactly what Roman is designed to do.”

Combining Roman’s large view with Hubble’s broader wavelength coverage and Webb’s more detailed observations will offer a more comprehensive view of the universe.

Bu derin evren simüle görünümünde, her nokta bir galaksiyi temsil ediyor. Üç küçük kare Hubble’ın görüş alanını gösteriyor ve her biri yapay evrenin farklı bir bölgesini gösteriyor. Roman, yakınlaştırılmış görüntünün tamamı kadar geniş bir alanı hızlı bir şekilde tarayabilecek ve bu da bize evrenin en büyük yapılarını görmemizi sağlayacak. Resim kredisi: NASA’nın Goddard Uzay Uçuş Merkezi ve A. Genç

Simülasyon, 5 milyondan fazla galaksi içeren dolunayın görünen boyutunun yaklaşık 10 katı olan, iki derecelik bir gökyüzü alanını kapsıyor. İyi test edilmiş bir galaksi oluşum modeline dayanmaktadır ve evrenin nasıl çalıştığına dair mevcut anlayışımızı temsil etmektedir. Ekip, son derece verimli bir teknoloji kullanarak on milyonlarca gökadayı bir günden daha kısa sürede simüle edebilir – bu, geleneksel yöntemlerle yıllarca sürecek bir şeydir. Roman başlatıldığında ve gerçek veriler sağlamaya başladığında, bilim adamları bunu bir dizi simülasyonla karşılaştırabilir ve modellerini nihai teste tabi tutabilir. Bu, galaksi oluşumunun fiziğini, karanlık maddeyi – yalnızca yerçekimi etkileriyle gözlemlenen gizemli bir madde – ve çok daha fazlasını ortaya çıkarmaya yardımcı olacaktır.

Sonuçları açıklayan bir makale yayınlandı. Royal Astronomical Society’nin Aylık Bildirimleri Aralık 2022’de.

Kozmik Web Ortaya Çıktı

Galaksiler ve galaksi kümeleri, görünür evren büyüklüğündeki bir duvar halısında görünmez karanlık madde lifleri boyunca kümeler halinde parlıyor. Bu goblenin yeterince geniş bir görünümü ile, evrenin büyük ölçekli yapısının yüz milyonlarca ışıkyılı boyunca uzanan iplikçiklerle bir ağ gibi olduğunu görebiliriz. Galaksiler, esas olarak, tüm parlak lifler arasında geniş “kozmik boşluklar” bulunan liflerin kesişme noktalarında bulunur.

Evren şimdi böyle görünüyor. Ama evreni zamanda geriye döndürebilseydik, tamamen farklı bir şey görürdük.

Uzay ve zamana dağılmış milyonlarca simüle edilmiş gökada içeren bu görüntü, Hubble (beyaz) ve Roman’ın (sarı) tek bir çekimde yakalayabildiği bölgeleri gösteriyor. Görüntüde gösterilen tüm bölgenin aynı derinlikte haritasını çıkarmak Hubble’ın yaklaşık 85 yılını alacaktı, ancak Roman bunu sadece 63 günde yapabildi. Roman’ın daha büyük vizyonu ve yüksek tarama hızları, gelişen evreni daha önce hiç mümkün olmayan şekillerde ortaya çıkaracak. Resim kredisi: NASA’nın Goddard Uzay Uçuş Merkezi ve A. Genç

Birbirinden daha uzak mesafelerdeki galaksilere dağılmış parıldayan dev yıldızlar yerine, kendimizi bir[{” attribute=””>plasma (charged particles). This primordial soup was almost completely uniform, but thankfully for us, there were tiny knots. Since those clumps were slightly denser than their surroundings, they had slightly larger gravitational pull.

Over hundreds of millions of years, the clumps drew in more and more material. They grew large enough to form stars, which were gravitationally drawn toward the dark matter that forms the invisible backbone of the universe. Galaxies were born and continued to evolve, and eventually, planetary systems like our own emerged.

Simüle edilmiş evrenin bu yandan görünümünde, her nokta, büyüklüğü ve parlaklığı kütlesine karşılık gelen bir galaksiyi temsil ediyor. Farklı dönemlerden slaytlar, Romalıların kozmik tarih boyunca evreni nasıl gördüklerini gösteriyor. Gökbilimciler, kozmik evrimin bugün gördüğümüz ağ benzeri yapıya nasıl yol açtığını bir araya getirmek için bu tür gözlemleri kullanacaklar. Resim kredisi: NASA’nın Goddard Uzay Uçuş Merkezi ve A. Genç

Roman’ın panoramik görüntüsü, evrenin farklı evrelerde nasıl göründüğünü görmemize ve anlayışımızdaki birçok boşluğu doldurmamıza yardımcı olacak. Örneğin, gökbilimciler galaksileri çevreleyen karanlık madde “halolarını” tespit etseler de bunların nasıl oluştuklarından emin değiller. Roman, karanlık maddenin neden olduğu kütleçekimsel merceklenmenin uzaktaki nesnelerin görünümünü nasıl bozduğunu görerek halelerin kozmik zaman boyunca nasıl evrimleştiğini görmemize yardımcı olacak.

Goddard’da bir astrofizikçi ve makalenin yazarlarından biri olan Sangeeta Malhotra, “Bunun gibi simülasyonlar, Roma döneminden kalma eşi görülmemiş büyüklükteki galaksi araştırmalarını, bu galaksilerin dağılımını tanımlayan karanlık maddenin görünmez yapı iskelesine bağlamada çok önemli olacak” dedi.

büyük resmi gör

Bu kadar geniş kozmik yapıları diğer uzay teleskoplarıyla incelemek pratik değil çünkü onları görmeye yetecek kadar görüntüyü bir araya getirmek yüzlerce yıllık gözlemler gerektirebilir.

“Roman, Hubble Ultra Derin Alanının derinliğiyle boy ölçüşecek benzersiz bir yeteneğe sahip olacak, ancak aşağıdakiler gibi geniş araştırmalardan çok daha fazla gökyüzü alanını kapsıyor: Tarama Mumlarıgenç dedi. “Erken evrene ilişkin bu eksiksiz görünüm, Hubble ve Webb anlık görüntülerinin evrenin o zamanki durumunu ne kadar temsil ettiğini anlamamıza yardımcı olacak.”

Roman Wide View, Hubble ve Webb’in ilgi alanlarını yakınlaştırmak için kullanabilecekleri bir yol haritası görevi de görecek.

Romanya Uzay Teleskobu, karanlık enerji ve karanlık maddenin gizemlerini ortaya çıkarmak, dış gezegenleri aramak ve görüntülemek ve kızılötesi astrofizikteki birçok konuyu keşfetmek için tasarlanmış bir NASA gözlemevidir. Kredi bilgileri: NASA

Roman’ın kapsamlı gökyüzü araştırmaları, evrenin haritasını Hubble teleskobundan bin kat daha hızlı çıkarabilecek. Bu, gözlemevinin sert yapısı, hızlı dönüş hızı ve geniş teleskop görüş alanı nedeniyle mümkün olabilirdi. Romalılar hızla bir kozmik hedeften diğerine geçecekler. Yeni bir hedef elde edildiğinde, güneş panelleri gibi potansiyel olarak salınan yapılar yerinde tutulduğu için titreşimler hızla dengelenir.

Goddard’da bir astrofizikçi olan Jeffrey Crook, “Roman her yıl yaklaşık 100.000 fotoğraf çekecek” dedi. “Roman’ın daha geniş görüş alanı göz önüne alındığında, Hubble veya Webb gibi güçlü teleskopların bile gökyüzünün büyük bir bölümünü kaplaması bizim ömrümüzden daha uzun sürer.”

Roman, kozmik ekosistemlerin dev ve net bir görüntüsünü sağlayarak ve Hubble ve Webb gibi gözlemevleriyle işbirliği yaparak astrofiziğin en derin gizemlerinden bazılarını çözmemize yardımcı olacak.

Referans: “Roman’ın Yarı Analitik Tahminleri – Galaksilerin Derin Araştırmalarında Yeni Bir Çağın Başlangıcı”, LY Aaron Yung, Rachel S Somerville, Steven L Finkelstein, Peter Behroozi, Romeel Davé, Henry C Ferguson, Jonathan P Gardner, Gergo Popping , Sangeeta Malhotra, Casey Babovich, James E. Rhodes, Michaela P. Bagley, Michaela Hirschman ve Anton M Cockeymore, 8 Aralık 2020, Buradan Erişilebilir. Royal Astronomical Society’nin Aylık Bildirimleri.
DOI: 10.1093/mnras/stac3595

NASA’nın Goddard Uzay Uçuş Merkezinde, NASA’nın Güney Kaliforniya’daki Jet Propulsion Laboratuvarı ve Caltech/IPAC ve Baltimore’daki Uzay Teleskobu Bilim Enstitüsü ile işbirliği içinde Nancy Grace Roman Uzay Teleskobu’nu denetliyor. Çeşitli araştırma kurumlarından çeşitli bilim adamlarından oluşan bir ekip, projenin bilimsel ekibinin çekirdeğini oluşturmaktadır. Proje, Ball Aerospace and Technologies of Boulder, Colorado, L3Harris Technologies, Melbourne, Florida ve Teledyne Scientific & Imaging, Thousand Oaks, California gibi büyük endüstri ortakları tarafından destekleniyor.