Космический телескоп НАСА SPHEREx (Spectro-Photometer for the History of the Universe, Epoch of Reionisation and Ices Explorer), запуск которого запланирован на апрель 2025 года, станет не только первым, кто будет наблюдать сотни миллионов звезд и галактик, но и первым, кто сделает это в 102 различных цветах.
С орбиты вокруг Земли телескоп сможет обнаружить в инфракрасном диапазоне не менее 102 различных цветов. Невидимые человеческому глазу, они позволят ученым исследовать различные аспекты — от физики ранней Вселенной до происхождения воды на планетах, похожих на Землю.
Это первая в истории наблюдений за космосом миссия с таким широким диапазоном длин волн. И каждый раз, когда вы наблюдаете за небом совершенно по-новому, вы можете ожидать только новых сюрпризов.
SPHEREx: уникальный телескоп
Телескоп SPHEREx имеет характерную форму, напоминающую мегафон, благодаря конусообразным щитам, которые окружают его, защищая от света и тепла Солнца и Земли.
С помощью спектроскопии SPHEREx разделяет свет звезд и галактик на отдельные цвета, как призма разделяет солнечный свет на радугу. Такое разделение цветов позволяет определить различные характеристики объектов, например, их состав и расстояние до Земли.
Каждые полгода SPHEREx будет исследовать все небо, используя технологии, адаптированные к спутникам Земли и межпланетным космическим аппаратам. В частности, он будет наблюдать за сотнями миллионов галактик вблизи и вдали, некоторые из них настолько далеки, что их свету потребовалось 10 миллиардов лет, чтобы достичь Земли.
Многие космические телескопы, такие как «Хаббл» и «Джеймс Уэбб», позволяют проводить спектроскопию с высоким разрешением отдельных объектов или участков пространства, в то время как другие, такие как широкопольный инфракрасный исследователь (WISE), предназначены для фотографирования всего неба. SPHEREx объединит эти возможности, применив спектроскопию ко всему небу.
Комбинируя наблюдения телескопов, которые фокусируются на определенных участках неба, с обзором SPHEREx, ученые получат более полную и красочную картину Вселенной.
Научные цели 102-цветной карты
Ниже перечислены основные научные цели миссии SPHEREx с ее полной цветной картой неба.
1. Исследование происхождения космоса.
Мы воспринимаем цвета как различные длины волн света, и их единственное различие заключается в расстоянии между гребнями световых волн. Если звезда или галактика движется, световые волны растягиваются или сжимаются, изменяя воспринимаемые цвета.
SPHEREx применит этот принцип для создания трехмерной карты положения сотен миллионов галактик. Это позволит ученым изучить физику космической инфляции — события, которое, как считается, привело к быстрому расширению Вселенной сразу после Большого взрыва.
2. Исследование происхождения первых галактик.
SPHEREx также измерит общее свечение близких и далеких галактик, то есть общее количество света, излучаемого на протяжении всей космической истории.
Предыдущие исследования пытались оценить этот свет, наблюдая за отдельными галактиками и проецируя данные на те, которые не видны. С помощью спектроскопии SPHEREx позволит выяснить, как менялось общее световое излучение с течением времени, и, возможно, покажет, что первые поколения галактик производили больше света, чем предполагалось ранее.
3. Понимание происхождения воды.
SPHEREx обнаружит присутствие водяного льда, углекислого газа и других элементов, необходимых для жизни, в более чем 9 миллионах уникальных направлений в Млечном Пути. Это позволит ученым лучше понять наличие этих молекул в процессе формирования планет.
Ведь известно, что большая часть воды в галактике существует в виде льда на крошечных пылевых зернах, которые в плотных облаках, где рождаются звезды, могут интегрироваться в новообразованные планеты, потенциально создавая похожие на Землю океаны.