科学者たちは、ルーマニアのナンシー・グレース宇宙望遠鏡による将来の観測から何が期待できるかを示す大規模な合成調査を作成しました。 これは実際の将来の調査のごく一部にすぎませんが、このシミュレートされたバージョンには、驚異的な数の銀河が含まれています.3,300万個の銀河と、私たちの故郷の銀河の200,000個の前景星があります.
このシミュレーションは、科学者が最良の観測戦略を計画し、膨大な量のミッション データをマイニングするためのさまざまな方法をテストし、他の望遠鏡とのタンデム観測から何を学べるかを調べるのに役立ちます。
ノースカロライナ州ダーラムにあるデューク大学の物理学准教授であるマイケル・トロクセル氏は、「ローマンが返すデータの量は、宇宙望遠鏡としては前例のないものです。 「私たちのシミュレーションは、ミッションのフィードバックを最大限に活用していることを確認するために使用できるテストの場です。」
チームは、もともとチリにあり、2024 年に本格的な運用を開始する予定のベラ C. ルービン天文台を使用して、科学計画をサポートするために開発された架空の宇宙からデータを引き出しました。ローマンとルービンのシミュレーションは同じソースを使用しているため、天文学者は比較できます彼らが宇宙を積極的に調査すると、望遠鏡の観測をペアリングすることから何を学ぶことが期待できるかを確認します。
Troxell が主導した結果を説明する論文が受理され、 王立天文学会の月例通知.
宇宙建設
ローマンの広緯度地域調査は、新しいシミュレーションの焦点であるイメージングと、宇宙の同じ広大な帯にわたる分光法の両方で構成されます。 分光法には、さまざまな波長の宇宙体からの光の強度を測定することが含まれますが、ローマンイメージングは、暗黒物質のマッピングに使用される何億もの暗い銀河の正確な位置と形状を明らかにします。 この神秘的な物質は目に見えませんが、天文学者は通常の物質への影響を観察することでその存在を推測できます。
質量のあるものはすべて、時空の構造をゆがめます。 質量が大きいほど、ねじれが大きくなります。 これにより、重力レンズと呼ばれる効果が生まれます。これは、遠くの光源からの光が介在するオブジェクトを通過するときに歪むときに発生します。 これらのレンズ状天体が巨大な銀河または銀河団である場合、背景のソースがぼやけたり、複数の画像として表示されることがあります。
質量の少ないオブジェクトは、弱いレンズ効果と呼ばれるより微妙な効果を生み出すことができます。 ローマンは、暗黒物質の塊が遠方の銀河の外観をどのようにゆがめるかを見るために、弱いレンズ効果を使用するのに十分なほど敏感です. これらのレンズ効果を観察することで、科学者は暗黒物質の理解におけるより多くのギャップを埋めることができます.
コロンバスにあるオハイオ州立大学の物理学教授であり、この論文の共著者でもあるクリス・ヒラタは、次のように述べています。
「しかし、予測は本質的に統計的なものであるため、宇宙の広大な領域を観察することによってそれらをテストします。広い視野を持つローマの球体は、空を効率的にスキャンするように改善され、設計されたジェームズ・ウェッブ宇宙望遠鏡などの観測所を補完します。個々のオブジェクトのより深い調査のために。」
地球と宇宙
ローマ総合測量は空の 20 平方度をカバーしており、これは満月の 95 個分に相当します。 実際の調査は 100 倍の大きさになり、10 億個以上の銀河が明らかになります。 ルービンは、より広い領域 (18,000 平方度、全天の約半分) をスキャンしますが、地球の乱れた大気を透視する必要があるため、解像度は低くなります。
Roman と Rubin のシミュレーションを組み合わせることで、科学者が両方の画像セットで同じオブジェクトを検出しようとする最初の機会が提供されます。 これは重要です。なぜなら、地上での観測は、近くにある複数のソースを個別のオブジェクトとして区別できるほど常に鮮明であるとは限らないからです。 時々それらは一緒にフェードし、レンズの測定値に影響を与えます。 現在、学者は、それらをローマのオブジェクトと比較することにより、そのようなオブジェクトをロビンの画像に「アンパック」することの難しさと利点を判断できます。
ローマンの大規模な宇宙観により、天文学者は、宇宙の構造と進化を研究し、暗黒物質をマッピングし、宇宙が膨張している理由を説明しようとする主要な理論を区別するという調査の主な目標よりもはるかに多くのことを達成することができます。 . 宇宙は加速しています。 科学者は、新しいシミュレートされたルーマニアのデータをくまなく調べて、宇宙の大部分を非常に詳細に見ることから得られる追加の科学を味わうことができます。
メリーランド州グリーンベルトにある NASA ゴダード宇宙飛行センターのローマン ミッションの主任プロジェクト科学者であるジュリー マッケンナリーは、次のように述べています。 . 「このミッションは、宇宙論の重要な問題に答えるのに役立ち、解決すべきまったく新しい謎を明らかにします。」
詳しくは：
Michael Troxell et al., ルビン天文台と共同ルーマニア宇宙望遠鏡の広視野工業画像調査, 王立天文学会の月例通知 (2023)。 DOI: 10.1093/mnras/stad664. の上 arXiv:
doi.org/10.48550/arXiv.2209.06829
「アマチュア主催者。ビールの伝道者になりたい。一般的なウェブファン。認定インターネット忍者。熱心な読者。」
More Stories
スペースXのファルコン9ロケットが打ち上げ前に停止、億万長者が特別任務に就く
ブラックホールはどのようにしてこれほど大きく、そして速く成長したのでしょうか?答えは暗闇の中にあります
世界最速の顕微鏡が電子の動きをアト秒で捉える：ScienceAlert