NASA готовит к запуску телескоп, который может перевернуть представление о темной энергии

В воскресенье с мыса Канаверал стартует космический телескоп имени Нэнси Грейс Роман — проект стоимостью 4 миллиарда долларов, который на девять месяцев опередил график и должен ответить на один из главных вопросов современной физики: меняется ли темная энергия со временем.

Преемник Хаббла и Уэбба выходит на охоту за самыми большими загадками космоса

Ракета Falcon Heavy компании SpaceX выведет обсерваторию на орбиту с космодрома Кеннеди во Флориде. Формально Roman — наследник Хаббла (работает с 1990 года) и Джеймса Уэбба (с 2021-го), но по факту это инструмент совсем другого масштаба: не точечное разглядывание отдельных объектов, а панорамная съемка неба на огромной скорости.

Именно эта особенность и делает телескоп особенным. Как объяснила журналистам Джули МакЭнери, ведущий научный сотрудник проекта в Годдардовском центре космических полетов NASA, широкое поле зрения аппарата позволит находить "странные, редкие и необычные" объекты, которые точечные телескопы просто не заметили бы, снимая узкий участок неба.

Перепись двух миллиардов галактик

Главное исследование, на которое уйдет больше года работы телескопа, охватит свыше двух миллиардов галактик. Ученые рассчитывают проследить, как формировались звезды, галактики и их скопления, и точно измерить темп расширения Вселенной на разных этапах ее истории.

Напомним матчасть: Большой взрыв произошел примерно 13,8 миллиарда лет назад, и с тех пор Вселенная расширяется. В 1998 году астрономы обнаружили, что расширение не просто продолжается, а ускоряется — с тех пор эту загадочную силу называют темной энергией. Из всего "содержимого" космоса на привычную материю — звезды, планеты, пыль — приходится лишь около 5%. Темная материя, которую физики видят только по гравитационным эффектам, составляет порядка 27%, а на долю темной энергии приходится примерно 68%.

Ключевой вопрос сформулировал космолог Мустафа Ишак из Техасского университета в Далласе, участвующий в научной программе Roman: остается ли темная энергия постоянным свойством пустого пространства или же со временем меняется? По его словам, недавние данные спектроскопического проекта DESI уже намекают на возможную эволюцию темной энергии во времени — и телескопу предстоит эту гипотезу проверить.

Экзамен для Эйнштейна

Есть у миссии и вторая амбициозная цель — проверка общей теории относительности, которую Альберт Эйнштейн сформулировал больше века назад, в 1915 году. Roman составит карту гравитационного линзирования — эффекта, при котором массивные скопления галактик искривляют проходящий мимо свет. Ишак отмечает: эти измерения покажут, работает ли теория Эйнштейна на дистанциях в миллиарды световых лет или гравитацию на таких масштабах придется описывать иначе.

Тысячи новых миров

Отдельное направление работы телескопа — поиск экзопланет. На сегодня их открыто уже больше 6350, и Roman должен устроить один из самых масштабных обзоров в истории астрономии: ученые ожидают обнаружить тысячи новых планет и впервые получить статистическую картину того, насколько распространены системы, похожие на нашу Солнечную. Заодно телескоп обкатает технологии прямой съемки относительно близких экзопланет — задача, которая до сих пор остается одной из самых сложных в наблюдательной астрономии.

Долгий путь и непростая судьба проекта

После отделения от ракеты-носителя телескоп отправится к точке Лагранжа-2 — примерно в 1,6 млн км от Земли, вчетверо дальше, чем орбита Луны. Там же, кстати, работает и телескоп Уэбба; а вот Хаббл остается на низкой околоземной орбите. Официальный срок службы Roman — пять лет, но, по данным NASA, топлива на борту хватит еще на такой же срок сверх плана.

Путь к запуску у проекта был тернистым: администрация президента США Дональда Трампа дважды — в первый и во второй срок — пыталась урезать или вовсе закрыть финансирование телескопа, однако Конгресс каждый раз отстаивал бюджет миссии.

Свое имя обсерватория получила в честь Нэнси Грейс Роман — первого главного астронома NASA, которая скончалась в 2018 году в возрасте 93 лет.

Источники:
reuters.com
nasa.gov
esa.int