Týmy expertů kolem Nancy Grace Roman Space Telescope oznámili své plány na zatím nevídaný průzkum roviny naší Mléčné dráhy. S pomocí připravované kosmické observatoře nahlédnou do této oblasti hlouběji, než při jakémkoliv dřívějším průzkumu a zmapují více hvězd v naší galaxii, než všechna dřívější pozorování dohromady.  „Je tu opravdu hodně široké spektrum vědy, které můžeme tímto průzkumem objevit – od vzniku a vývoje hvězd po mezihvězdný prach a dynamiku srdce galaxie,“ popisuje Catherine Zucker, astrofyzička z astrofyzikálního střediska při Harvard & Smithsonian v Cambridge, stát Massachusetts, která byla spoluautorkou dokumentu, který popisuje některé výhody takového pozorovacího programu.

Zrcadlo dalekohledu Nancy Roman
Zdroj: https://www.nasa.gov/

Průzkum galaktické roviny patřil mezi nejlépe hodnocené návrhy, které dorazily po výzvě z roku 2021 na posílání návrhů pozorování. Nyní bude vědecká komunita spolupracovat na přípravě pozorovacího programu Nancy Grace Roman Space Telescope, který přijde ke slovu po startu v květnu 2027. „Bude tu mnoho kompromisů, protože vědci budou muset volit například mezi tím, jak velkou oblast sledovat a jak důkladně  ji zmapovat ve všech možných filtrech,“ vysvětluje Robert Benjamin, spoluautor dokumentu a astronom z University of Wisconsin-Whitewater. Ačkoliv detaily průzkumu zatím nebyly upřesněny, vědci říkají, že pokud se podaří pokrýt cca 1 000 čtverečních stupňů (oblast na obloze o velikosti cca 5 000 měsíčních úplňků), mohlo by být pozorování hodně přes 100 miliard kosmických objektů (povětšinou hvězd).

„To by bylo dost blízko celkovému počtu hvězd v naší galaxii a přitom by to trvalo jen okolo měsíce,“ vysvětluje Roberta Paladini, výzkumnice z Caltech/IPAC v kalifornské Pasadeně a hlavní autorka zmíněného dokumentu, která dodává: „K pozorování tak velké oblasti pomocí Hubbleova nebo Webbova teleskopu byste potřebovali desetiletí. Roman bude kombajn na průzkum.“ Pozorování menších výhledů do kosmu poskytlo mimořádné snímky ostatních galaxií, na kterých je vidět jejich komplexní struktura. Jenže studium naší vlastní galaxie je překvapivě náročné. Rovina Mléčné dráhy pokrývá tak velkou oblast na obloze, že její detailní průzkum může trvat velmi dlouho. Astronomové také musí nahlížet přes prach, který blokuje svit vzdálených hvězd.

Kolo s optickými filtry pro přístroj Wide Field Instrument na Nancy Grace Roman Space Telescope.
Zdroj: https://www.nasa.gov/

Zatímco okolí naší sluneční soustavy máme dobře prozkoumané, říká Zucker: „O tom, jak vypadá druhá polovina Mléčné dráhy za galaktickým středem, máme jen velmi neúplný přehled“. Kosmické observatoře, jako byl třeba dnes již vysloužilý Spitzerův teleskop, prováděly průzkumy velkých ploch galaktické roviny na delších vlnových délkách a odhalily oblasti vzniku nových hvězd na vzdáleném konci galaxie. Nebylo však možné rozlišit jemné detaily, čehož však bude Roman schopen. „Spitzer položil otázku, kterou bude Roman schopen vyřešit,“ popisuje Robert Benjamin.

To, že Nancy Grace Roman Space Telescope zkombinuje velké zorné pole a schopnost nahlédnout skrz prach, z něj činí ideální nástroj ke studiu Mléčné dráhy. A sledování hvězd v různých vlnových délkách (viditelné a infračervené) pomůže astronomům lépe porozumět třeba teplotám hvězd. Toto poznání odemkne mnohem více dat – od vývojové fáze a složení hvězdy až po její svítivost a velikost. „Můžeme provádět velmi podrobné studie věcí jako je vznik hvězd a struktura naší vlastní galaxie způsobem, který nemůžeme uplatit pro žádnou jinou galaxii,“ popisuje Roberta Paladini.

Porovnání datových objemů z Hubbleova teleskopu, Dalekohledu Jamese Webba a Nancy Grace Roman Space Telescope.
Zdroj: https://www.nasa.gov/

Nový teleskop nabídne nové pohledy na strukturu centrální oblasti označované jako výduť (anglicky bulge), příčky (anglicky bar), která se přes ni táhne a spirálních ramen, která z ní vycházejí. „V podstatě přepíšeme trojrozměrný obrázek vzdáleného konce galaxie,“ říká Catherine Zucker. Ostrý zrak Nancy Grace Roman Space Telescope pomůže astronomům sledovat jednotlivé hvězdy dokonce i ve hvězdných porodnicích na vzdálené straně galaxie. To pomůže novému teleskopu vytvořit obrovský nový katalog hvězd, jelikož bude schopen mapovat desetkrát dál, než předešlá mapovací mise – Gaia od agentury ESA. Gaia ve 3D prostoru zmapovala přes miliardu hvězd povětšinou ve vzdálenosti 10 000 světlených let. Roman by mohl zmapovat až sto miliard hvězd ve vzdálenosti 100 000 světlených let i dál, takže dohlédne až za nejvzdálenější okraj naší galaxie.

Průzkum galaktické roviny je prvním oznámeným průzkumem obecné astronomie, který bude nový teleskop provádět. Průzkumy obecné astronomie jsou jedním z několika pozorovacích programů, které na Nancy Grace Roman Space Telescope čekají. Dále jde o tři hlavní komunitní průzkumy a demonstraci technologie koronografu. Nejméně 25 % z primární pětileté mise nového teleskopu bude vyhrazeno průzkumům obecné astrofyziky, aby bylo možné provádět vědu, kterou není možné provádět pouze v rámci hlavních komunitních průzkumů. Astronomové z celého světa dostanou možnost využívat teleskop a navrhovat špičkový výzkum, který umožní astronomické komunitě plně využít potenciál Nancy Grace Roman Space Telescope k provádění mimořádné vědy.

Tento počítačem vytvořený simulovaný snímek představuje, jak by mohlo vypadat ultrahluboké pole Nancy Grace Roman Space Telescope. Osmnáct čtverců v horní části obrázku vymezuje oblast, kterou teleskop uvidí při jediném pozorování. Čtverec vložený v pravém dolním rohu zvětšuje jeden z těchto čtverců a v levém dolním rohu najdeme jeho zvětšený výřez. Snímek, který obsahuje více než 10 milionů galaxií, byl vytvořen na základě simulace, která pracovala s realistickým rozložením galaxií ve vesmíru. Nancy Grace Roman Space Telescope bude moci nahlédnout do více než 13 miliard let kosmické historie, která sahá až do doby, kdy byl vesmír starý jen asi půl miliardy let. Takto vzdálené galaxie jsou však mimořádně slabé, takže by se teleskop musel dívat na jedno místo několik dní, aby nasbíral dostatek světla. Široké zorné pole poskytne neuvěřitelné množství dat a pomůže astronomům najít vzácné objekty z éry reionizace. Velká oblast, kterou bude Nancy Grace Roman Space Telescope pozorovat, také ukáže rozdíly ve vlastnostech galaxií v závislosti na jejich okolním prostředí, což astronomům umožní lépe pochopit, jak se formovaly první galaxie.
Zdroj: https://www.nasa.gov/

Přeloženo z:
https://www.nasa.gov/

Zdroje obrázků:
https://upload.wikimedia.org/…00_00_17_16.still003_crop.jpg
https://www.nasa.gov/sites/default/files/thumbnails/image/pm10.jpg
https://www.nasa.gov/…/thumbnails/image/22-28802_roman_ewa_testing-edit.jpg
https://www.nasa.gov/sites/default/files/thumbnails/image/bdww.png
https://www.nasa.gov/sites/default/files/thumbnails/image/udf_large.png