NASA: Πώς το Τηλεσκόπιο Roman Θα Ξαναγράψει την Ιστορία του Σύμπαντος
Με την προγραμματισμένη εκτόξευσή του τον Μάιο του 2027, το διαστημικό τηλεσκόπιο Nancy Grace Roman της NASA ετοιμάζεται να φωτίσει τα μυστήρια του σύμπαντος, καταγράφοντας περίπου 100.000 κοσμικές εκρήξεις, από υπερκαινοφανείς αστέρες μέχρι μαύρες τρύπες που καταβροχθίζουν αστέρια. Σύμφωνα με έγκυρες πηγές όπως το NASA Goddard Space Flight Center και το ScienceDaily, το πρόγραμμα Υψηλής Γεωγραφικής Εύρους Χρονικής Παρακολούθησης (High-Latitude Time-Domain Survey) θα σαρώσει την ίδια περιοχή του ουρανού κάθε πέντε ημέρες για δύο χρόνια, δημιουργώντας ένα «κοσμικό κινηματογραφικό έργο» που θα αποκαλύψει την εξέλιξη του σύμπαντος από την αυγή του, πριν από 11,5 δισεκατομμύρια χρόνια.
Ένας Χάρτης του Κόσμου Μέσα από Εκρήξεις
Το τηλεσκόπιο Roman, που πήρε το όνομά του από την πρώτη γυναίκα που κατείχε διευθυντική θέση στη NASA, θα χρησιμοποιήσει την τεράστια οπτική του γωνία—100 φορές μεγαλύτερη από αυτή του Hubble—για να παρατηρήσει φαινόμενα όπως οι υπερκαινοφανείς τύπου Ia. Αυτές οι εκρήξεις, γνωστές ως «τυπικά κεριά» λόγω της σταθερής φωτεινότητάς τους, επιτρέπουν στους αστρονόμους να μετρήσουν αποστάσεις στο σύμπαν και να χαρτογραφήσουν την επέκτασή του. Η έρευνα προβλέπει ότι το Roman θα εντοπίσει περίπου 27.000 τέτοιες υπερκαινοφανείς, δέκα φορές περισσότερες από όλες τις προηγούμενες έρευνες μαζί, με δεκάδες από αυτές να χρονολογούνται πριν από 11,5 δισεκατομμύρια χρόνια, όταν το σύμπαν ήταν μόλις 2 δισεκατομμύρια ετών.
«Η συμπλήρωση αυτών των κενών δεδομένων θα μπορούσε να γεμίσει και τα κενά στην κατανόησή μας για τη σκοτεινή ενέργεια», δήλωσε ο Μπέντζαμιν Ρόουζ, επίκουρος καθηγητής στο Πανεπιστήμιο Μπέιλορ, επικεφαλής της μελέτης που δημοσιεύτηκε στο The Astrophysical Journal. Η σκοτεινή ενέργεια, η μυστηριώδης δύναμη που επιταχύνει την επέκταση του σύμπαντος, παραμένει ένα από τα μεγαλύτερα αινίγματα της κοσμολογίας, και το Roman φιλοδοξεί να αποκαλύψει πώς αυτή η δύναμη έχει αλλάξει με την πάροδο του χρόνου.
Ένα Κοσμικό «Κυνήγι Θησαυρού»
Εκτός από τις υπερκαινοφανείς τύπου Ia, το Roman θα καταγράψει μια πληθώρα άλλων κοσμικών φαινομένων. Οι προσομοιώσεις δείχνουν ότι θα εντοπίσει περίπου 60.000 υπερκαινοφανείς πυρηνικής κατάρρευσης, που προκύπτουν από την κατάρρευση μαζικών αστέρων, καθώς και 90 υπερφωτεινές υπερκαινοφανείς, οι οποίες είναι έως και 100 φορές πιο φωτεινές από τις συνηθισμένες. Επιπλέον, αναμένεται να ανιχνεύσει 40 γεγονότα παλιρροϊκής καταστροφής, όπου μαύρες τρύπες διαλύουν κοντινά αστέρια, και πέντε κιλονοβές, σπάνιες εκρήξεις που προκύπτουν από τη σύγκρουση δύο αστέρων νετρονίων ή ενός αστέρα νετρονίων με μια μαύρη τρύπα.
«Καθώς αναζητούμε υπερκαινοφανείς τύπου Ia, το Roman θα συλλέξει πολλά κοσμικά ‘παραπροϊόντα’—φαινόμενα που μπορεί να μην είναι χρήσιμα για κάποιους επιστήμονες, αλλά θα είναι ανεκτίμητα για άλλους», εξήγησε η Ρεμπέκα Χάουνσελ, ερευνήτρια στο Πανεπιστήμιο του Μέριλαντ και συν-συγγραφέας της μελέτης. Οι επιστήμονες θα χρησιμοποιήσουν προηγμένους αλγορίθμους μηχανικής μάθησης για να διαχωρίσουν αυτά τα φαινόμενα, αναλύοντας το φως τους μέσω φασματοσκοπίας για να αποκαλύψουν την προέλευση και τη φύση τους.
Πίσω στον Χρόνο: Οι Πρώτοι Αστέρες
Μία από τις πιο συναρπαστικές προοπτικές του Roman είναι η πιθανότητα ανίχνευσης των εκρήξεων των πρώτων αστέρων του σύμπαντος, γνωστών ως υπερκαινοφανείς ζεύγους-αστάθειας. Αυτοί οι γιγάντιοι αστέρες, με μάζα εκατοντάδες φορές μεγαλύτερη από τον Ήλιο, πιστεύεται ότι αυτοκαταστράφηκαν πλήρως μέσω της παραγωγής ζευγών ύλης-αντιύλης, αφήνοντας πίσω τους μόνο τα στοιχεία που αποτέλεσαν τα δομικά υλικά για τις επόμενες γενιές αστέρων. «Πιστεύω ότι το Roman θα κάνει την πρώτη επιβεβαιωμένη ανίχνευση μιας υπερκαινοφανούς ζεύγους-αστάθειας», δήλωσε ο Ρόουζ, υπογραμμίζοντας την ικανότητα του τηλεσκοπίου να παρατηρεί σε υπέρυθρο φως και να καλύπτει τεράστιες περιοχές του ουρανού.
Η Επιστήμη της Σκοτεινής Ενέργειας
Η έρευνα του Roman επικεντρώνεται στη σκοτεινή ενέργεια, που αποτελεί περίπου το 68-70% του σύμπαντος και πιστεύεται ότι οδηγεί την επιταχυνόμενη επέκτασή του. Οι υπερκαινοφανείς τύπου Ia, με τη σταθερή τους φωτεινότητα, επιτρέπουν στους επιστήμονες να μετρήσουν την ταχύτητα επέκτασης σε διαφορετικές κοσμικές εποχές, προσφέροντας στοιχεία για τη συμπεριφορά της σκοτεινής ενέργειας. Οι προσομοιώσεις δείχνουν ότι το Roman θα παρατηρήσει υπερκαινοφανείς που συνέβησαν πριν από 10 δισεκατομμύρια χρόνια, φτάνοντας πιθανώς μέχρι τα 11,5 δισεκατομμύρια, θέτοντας νέο ρεκόρ για την πιο μακρινή υπερκαινοφανούς τύπου Ia.
Αυτά τα δεδομένα θα βοηθήσουν στην επίλυση της «Έντασης του Hubble», ενός προβλήματος όπου διαφορετικές μέθοδοι μέτρησης της ταχύτητας επέκτασης του σύμπαντος δίνουν αντικρουόμενα αποτελέσματα. Το Roman, μαζί με το τηλεσκόπιο James Webb και το παρατηρητήριο Vera C. Rubin, υπόσχεται να εγκαινιάσει μια «χρυσή εποχή» της κοσμολογίας, παρέχοντας πιο ακριβή δεδομένα για τη φύση της σκοτεινής ενέργειας.
Το τηλεσκόπιο Nancy Grace Roman δεν είναι απλώς ένα εργαλείο παρατήρησης· είναι ένα παράθυρο στον χρόνο, που μας επιτρέπει να κοιτάξουμε πίσω, σχεδόν στην αρχή του σύμπαντος. Με την ικανότητά του να καταγράφει 100.000 κοσμικές εκρήξεις, από τις υπερκαινοφανείς που φωτίζουν την επέκταση του σύμπαντος μέχρι τις σπάνιες κιλονοβές που παράγουν χρυσό και πλατίνα, το Roman υπόσχεται να επαναπροσδιορίσει την κατανόησή μας για το σύμπαν. Όπως δήλωσε ο Ρόουζ, «είτε θέλουμε να εξερευνήσουμε τη σκοτεινή ενέργεια, είτε τους θανάτους αστέρων, είτε ίσως και εντελώς νέα φαινόμενα, αυτή η έρευνα θα είναι ένα χρυσωρυχείο». Το 2027, όταν το Roman αρχίσει να σαρώνει τον ουρανό, η ιστορία του σύμπαντος ίσως αρχίσει να ξαναγράφεται.
