Этот пост добавлен читателем Naked Science в раздел «Сообщество». Узнайте как это сделать по ссылке.

09.03.2023, 09:37

Рейтинг: +18

Посты: 36

Миллионы новых галактик на смоделированных изображениях, полученных космическим телескопом НАСА «Нэнси Грейс Роман»

Ученые создали гигантский синтетический обзор, который показывает, чего мы можем ожидать от будущих наблюдений космического телескопа «Нэнси Грейс Роман». Хотя это представляет собой лишь небольшую часть реального обзора будущего, эта смоделированная версия содержит ошеломляющее количество галактик — целых 33 миллиона, да еще 200 000 звезд нашей родной галактики Млечный путь.

Сообщество

# NASA

# вселенная

# галактики

Это смоделированное изображение глубокого поля Roman, содержащее сотни тысяч галактик, составляет всего 1,3 процента от синтетического обзора, который сам по себе составляет всего один процент от запланированного обзора Roman. Галактики обозначены цветом – более красные находятся дальше, а более белые – ближе. М. Троксель и Caltech-IPAC/Р. Hurt

Моделирование поможет ученым спланировать наилучшие стратегии последующих наблюдений, протестировать различные способы сбора огромных объемов данных этого проекта и изучить то, что мы можем извлечь из тандемных наблюдений с другими телескопами.

Команда извлекла данные из макета вселенной, первоначально разработанного для поддержки научного планирования в обсерватории Веры Рубин, которая расположена в Чили и должна начать полноценную работу в 2024 году. Поскольку в симуляциях Roman и Rubin используется один и тот же источник, астрономы могут сравнить их и понять, что можно ожидать от совместных наблюдений телескопов, когда они оба будут активно сканировать Вселенную.

На этом графике сравниваются относительные размеры синтетического изображения всей области, которую смоделировали астрономы, и размер полного будущего обзора, который астрономы проведут. Фон, полученный в рамках программы Digitized Sky Survey, иллюстрирует, какую площадь неба занимает каждый регион. Изображение охватывает примерно такую же площадь неба, как полная луна, а будущее исследование Roman охватит гораздо большую площадь, чем Большая Медведица. Центр космических полетов имени Годдарда НАСА и М. Троксель

Космическое строительство

Высокоширотная широкозонная съемка Roman будет включать в себя как визуализацию – основное направление нового моделирования, так и спектроскопию в одной и той же огромной области Вселенной. Спектроскопия предполагает измерение интенсивности света от космических объектов на разных длинах волн, а съемка Roman позволит выявить точное положение и форму сотен миллионов слабых галактик, которые будут использованы для составления карты темной материи. Хотя эта загадочная субстанция невидима, астрономы могут определить ее присутствие, наблюдая за ее влиянием на обычную материю.

Всё, что имеет массу, деформирует ткань пространства-времени. Чем больше масса, тем сильнее искривление. Это создает эффект, называемый гравитационным линзированием, когда свет от удаленного источника искажается при прохождении мимо других объектов. Если объектами линзирования являются массивные галактики или скопления галактик, фоновые источники могут быть размыты или выглядеть как несколько изображений.

Эта анимация показывает тип науки, которую астрономы смогут проводить с помощью будущих наблюдений глубокого поля. Гравитация пересекающихся скоплений галактик и темной материи может линзировать свет от более далеких объектов, искажая их вид, как показано в анимации. Изучая искаженный свет, астрономы могут исследовать неуловимую темную материю, которую можно измерить только косвенно через ее гравитационное воздействие на видимую материю. В качестве бонуса, линзирование также позволяет увидеть самые отдаленные галактики, свет которых оно увеличивает. Caltech-IPAC/R. Hurt

Менее массивные объекты могут создавать более тонкие эффекты, называемые слабым линзированием. Roman достаточно чувствителен, чтобы использовать слабое линзирование для того, чтобы увидеть, как скопления темной материи искажают внешний вид далеких галактик. Наблюдая эти эффекты линзирования, ученые смогут восполнить больше пробелов в нашем понимании темной материи.

Синтетический обзор Roman охватывает 20 квадратных градусов неба, что примерно эквивалентно 95 полным лунам. Фактический обзор будет в 100 раз больше и откроет более миллиарда галактик. Rubin просканирует еще большую площадь – 18 000 квадратных градусов, почти половину всего неба, но с меньшим разрешением, поскольку ему придется проникать сквозь турбулентную атмосферу Земли.

Это видео начинается с показа наиболее удаленных галактик на смоделированном изображении глубокого поля красным цветом. По мере уменьшения масштаба в кадр добавляются слои более близких (желтых и белых) галактик. Изучая различные космические эпохи, Roman сможет проследить историю расширения Вселенной, изучить, как галактики развивались во времени, и многое другое.Caltech-IPAC/R. Херт и М. Троксель