NASA 30 августа запустило с космодрома имени Кеннеди во Флориде новый космический телескоп Nancy Grace Roman Space Telescope стоимостью около $4 млрд. Аппарат вывела ракета Falcon Heavy компании SpaceX. Roman станет одной из главных космических обсерваторий NASA наряду с Hubble и James Webb и будет изучать темную энергию, темную материю и планеты за пределами Солнечной системы.
Поле зрения Roman как минимум в 100 раз больше, чем у Hubble, при сопоставимой четкости изображения. Благодаря этому телескоп сможет проводить масштабные обзоры Вселенной. NASA рассчитывает, что за время работы Roman сможет измерить свет примерно миллиарда галактик.
Одна из основных задач Roman — разобраться в природе темной энергии, которой ученые объясняют ускоряющееся расширение Вселенной. По современным оценкам, на нее приходится около 68% содержимого Вселенной, однако ее природа неизвестна. Более того, последние наблюдения указывают на то, что влияние темной энергии может меняться со временем. Другая возможная интерпретация ускоренного расширения Вселенной состоит в том, что общая теория относительности Альберта Эйнштейна перестает точно описывать гравитацию на огромных космологических масштабах. Roman предназначен в том числе для проверки этих двух объяснений.
Для этого телескоп будет одновременно применять несколько независимых методов. В частности, он будет наблюдать тысячи сверхновых типа Ia: по их яркости и расстоянию до них ученые смогут восстановить, как скорость расширения Вселенной менялась на протяжении миллиардов лет. Roman также измерит расстояния до миллионов галактик по их красному смещению и составит трехмерную карту их распределения. Кроме того, телескоп будет исследовать слабое гравитационное линзирование — едва заметное искривление изображений далеких галактик под действием расположенной перед ними материи. Это позволит картировать в том числе невидимую темную материю и проследить, как крупномасштабная структура Вселенной формировалась со временем. Несколько методов нужны в том числе для взаимной проверки полученных результатов.
Второй крупной задачей Roman станет поиск экзопланет. В отличие от большинства предыдущих миссий, телескоп будет особенно активно использовать эффект гравитационного микролинзирования. Если звезда с планетой проходит почти точно перед более далекой звездой, ее гравитация на короткое время усиливает свет фоновой звезды, а присутствие планеты оставляет дополнительный след в этом изменении яркости. Такие события могут продолжаться всего несколько часов, поэтому их трудно обнаруживать с Земли. Roman будет постоянно следить примерно за 100 млн звезд и, по оценке NASA, таким способом обнаружит около 2,5 тысячи планет.
Микролинзирование особенно важно потому, что позволяет находить планеты, которые другими распространенными методами обнаружить трудно. Транзитный метод лучше всего работает для планет, находящихся близко к своей звезде, тогда как микролинзирование позволяет искать более удаленные миры — вплоть до аналогов Урана и Нептуна, планет в потенциально обитаемой зоне и так называемых планет-сирот, которые вообще не обращаются вокруг звезд. NASA рассчитывает, что Roman сможет обнаруживать аналоги почти всех типов планет Солнечной системы.
При этом те же наблюдения дадут гораздо больше находок обычным транзитным методом: NASA ожидает обнаружить около 100 тысяч таких экзопланет, в том числе на расстояниях до 26 тысяч световых лет от Земли. Roman также оснащен экспериментальным коронографом, который блокирует свет звезды и позволяет непосредственно получать изображения расположенных рядом с ней планет. NASA рассматривает его как испытание технологий, которые в будущем могут использоваться для прямой съемки каменистых планет земного типа.
После запуска Roman направился к точке Лагранжа L2 системы Солнце — Земля, расположенной примерно в 1,5 млн км от нашей планеты. В этой же области работает телескоп James Webb. Основная миссия Roman рассчитана на 5 лет.
