2025 yılında uzaya çıktığında, Geniş Alan Kızılötesi Araştırma Teleskopu (WFIRST), şimdiye kadar konuşlandırılan en güçlü gözlemevi olacak. Hubble ve Spitzer uzay teleskopları. Geniş bir görüş alanı ile yüksek çözünürlüklü eşsiz bir kombinasyona dayanan WFIRST, 100'e eşdeğer bir görüntü yakalayabilecektir. Hubble- tek bir atış ile kaliteli görüntüler ve gece gökyüzünde 1.000 kat hız ile anket.
Bu önemli olaya hazırlık olarak, NASA'nın Goddard Uzay Uçuş Merkezi'ndeki gökbilimciler, WFIRST'in neleri görebileceklerini ve gözlemlerini planlayabileceklerini göstermek için simülasyonlar yapıyorlar. Görüntüleyenlere bunun nasıl görüneceğinin bir önizlemesini vermek için NASA’nın Goddard Uzay Uçuş Merkezi, WFIRST’i komşu Andromeda Gökadası (M31) ile ilgili bir anket yürüten simülasyonu yapan bir video paylaştı.
Honululu'daki Amerikan Astronomi Derneği'nin (ASS) 235. toplantısında bu hafta sunulan simülasyon, tarafından elde edilen verilere dayanıyor. Hubble Andromeda'nın yüzlerce gözlemi boyunca. Bu şekilde, simülasyon izleyicilere WFIRST'in yalnızca tek bir görüntü ile sağlayabileceği geniş genişlik ve ince ayrıntıların önizlemesini verir.
Simüle edilmiş çekim, 34.000 ışıkyılı çapında bir alanı kaplar ve 50 milyondan fazla bireysel yıldızın kırmızı ve kızılötesi ışığını gösterir. Bu tür görüntüleme gücü ile WFIRST, Hubble'ın otuz yıl boyunca yaptığı gibi kızılötesine yakın spektrumdaki gökyüzünün büyük bölümünü birkaç ay içinde ve çok daha ayrıntılı bir şekilde inceleyebilir.
NASA’nın Goddard Uzay Uçuş Merkezi’ndeki WFIRST Proje Bilim Yardımcısı Yardımcısı Elisa Quintana, WFIRST’ın astrofizikte bir devrime yol açacağından emin. Yakın tarihli bir NASA basın açıklamasında belirttiği gibi:
“Aşağıdaki gibi temel soruları cevaplamak: Güneş sistemimizdeki gezegenler ne kadar yaygın? Galaksiler nasıl oluşur, gelişir ve etkileşime girer? Evrenin genişleme oranı zaman içinde nasıl ve neden değişti? Bize gökyüzünün geniş ve ayrıntılı bir görünümünü verebilecek bir araca ihtiyacımız var. WFIRST bu araç olacak. ”
Simülasyonda gösterilen 18 görüntü, WFIRST'in her işaret ve görüntü çekiminde ne göreceğini doğru bir şekilde tasvir eder. Her biri 4096 x 4096 piksel ölçülen 18 dedektörü ile WFIRST yaklaşık 1? Her bir işaretle bir Dolunay'ınkinden kat kat daha fazladır - oysa tek tek Hubble görüntüleri Dolunay'ın% 1'inden daha az bir alanı kaplar.
Görüntüleme yeteneklerine ek olarak, geniş görüş alanının sonucu olan WFIRST'ın sunacağı olağanüstü araştırma hızı da vardır. Tek bir işaretle daha büyük bir alanı izleyebilmek ve bir alandan diğerine hızlı bir şekilde geçebilmek için görev ekibi, yeni bir alan araştırmak istedikleri her seferinde yeniden canlandırma sürecinden geçmek zorunda kalmayacak.
Başka bir faktör, WFIRST'in işgal edeceği yörüngedir, bu da Dünya tarafından genellikle engellenmeyen bir alan görünümü verir. Buna karşılık HubbleYaklaşık 560 km'lik (350 mi) Düşük Dünya Yörüngesi (LEO), yörünge döneminin sadece yarısı için veri toplayabildiği anlamına geliyordu, WFIRST yaklaşık 1,6 milyon km (1 milyon mi) geniş bir yörüngede olacak . Bu mesafeden, neredeyse sürekli gözlemler yapabilecektir.
Seattle'daki Washington Üniversitesi'nde bir gökbilimci olan Ben Williams, bu görüntü için simüle edilmiş veri setini oluşturmaktan sorumluydu. Açıkladığı gibi, WFIRST, Andromeda gibi, gökyüzünün böylesine büyük bir bölümünü kapladığı için görüntü için son derece zaman alıcı olan büyük yakındaki nesneleri anlamak için değerli bir fırsat sağlayacaktır:
“Son birkaç on yılını yakın gökadaların küçük bölümlerinde yüksek çözünürlükte görüntü elde etmek için harcadık. Hubble ile çok karmaşık yakındaki sistemlerin bu gerçekten cezbedici bakışlarını elde edersiniz. WFIRST ile aniden çok zaman harcamadan her şeyi kapatabilirsiniz. ”
Temel olarak, bu kadar geniş bir alanın görüntülerini yakalayabilme yeteneği, gökbilimcilere yıldızların nasıl oluştuğunu ve galaksilerin zamanla nasıl değiştiğini anlamaları için ihtiyaç duydukları bağlamı sağlayacaktır. Esasen, geniş bir görüş alanı, gökbilimcilerin sadece bireysel yıldızları veya galaksileri değil, yaşadıkları yapıları ve çevreyi de incelemelerine izin verecektir.
Bu teknoloji ve yetenek seviyesiyle, görev kontrolörleri evrende büyük miktarda veri toplamayı dört gözle bekliyor. 5 yıllık planlanan görevi boyunca WFIRST'in binlerce gezegen, milyarlarca yıldız ve milyonlarca gökada hakkında 20 petabayttan fazla bilgi toplaması bekleniyor. Bu veriler, kozmosun temel sorularını ve onu yöneten yasaları ele almak için kullanılacaktır.
Bunlar arasında kozmik genişlemenin gizemli, görünmeyen bir güç (yani Karanlık Enerji) veya kozmolojik ölçeklerdeki Genel Göreliliğin parçalanmasına bağlı olup olmadığı; Evren'de ilk galaksiler ortaya çıktığında ve o zamandan beri nasıl geliştikleri; ve Güneş Sistemimizin (gezegen dışı gezegenler) ötesindeki gezegenlerin yaşamı desteklemek için yeterli atmosferlere ve yüzeylerinde gerekli koşullara sahip olup olmadıkları.
Washington Üniversitesi'nde astronomi profesörü olan Julianne Dalcanton, simüle edilen verilerin dayandığı Panchromatic Hubble Andromeda Hazine (PHAT) programını yönetti. Açıkladığı gibi, WFIRST’in ultra telefoto ve süper geniş açı yeteneklerinin (simülasyonlarıyla gösterildiği gibi) kombinasyonu çığır açıcı bir potansiyele sahiptir:
“Andromeda'nın PHAT araştırması muazzam bir zaman yatırımıydı ve dikkatli bir gerekçe ve öngörü gerektiriyordu. Bu yeni simülasyon WFIRST için eşdeğer bir gözlemin ne kadar kolay olabileceğini gösteriyor. ”
Çalışmaya başladıktan sonra, WFIRST zamanının önemli bir bölümünü Karanlık Enerji ve Evrenin genişlemesini incelemek için kullanılabilecek süpernova patlamaları için yüz binlerce uzak gökadayı izleyecek. Bu zamanı, Evrenin Büyük Patlama'dan bu yana yaklaşık 14 milyar yılda nasıl geliştiğini daha iyi anlamak için gökadaların şekillerini ve dağılımlarını haritalamak için kullanacaktır.
WFIRST, olası mikrolensing olaylarını aramak için Samanyolu'ndaki milyarlarca yıldızın parlaklığını da izleyecek. Bunlar, gezegenler yıldızları ve gözlemci arasında geçtiğinde ve yıldızın ışığını geçici olarak yükselttiğinde ortaya çıkar. WFIRST'in yüksek çözünürlüğünü vererek, yıldızlarından ve haydut gezegenlerinden küçük, çok uzak olan birçok dış gezegenleri tespit etmesi ve böylece dış gezegenlerin sayımının tamamlanmasında hayati bir rol oynaması bekleniyor.
WFIRST ayrıca bir yıldızın ışığını bloke etmek için tasarlanmış bir araç olan bir koronagraf, doğrudan yörüngedeki gezegenlerin doğrudan görüntüleme ve karakterize edilebilmesi için bir teknoloji göstericisi olarak hareket edecektir. Başka bir ilk olarak, WFIRST tarafından toplanan veriler açık erişime sahip olacak ve hemen halka açık olacaktır. Dalcanton'a göre, bu görevin en önemli yönlerinden biri.
“Dünyanın dört bir yanından binlerce zihin bu verileri düşünebilecek ve bunları kullanmanın yeni yollarını bulabilecek” dedi. “WFIRST verilerinin kilidini ne açacağını tahmin etmek zor, ama ne kadar çok insana baktığımızda keşif hızı o kadar yüksek.”
Her şeyden önemlisi, WFIRST misyonu zaten uzayda olan gözlemevlerini tamamlayacak. Bunlar arasında NASA'lar Hubble ve James Webb Uzay Teleskopu (ayrıca yakın kızılötesinde kapsamlı anketler de gerçekleştirecek) ve ESA’ların Öklit görev - Karanlık Maddenin ve Karanlık Enerjinin oynadığı rolü belirlemek için Evrenin genişleme oranını ölçecek.
Baltimore, Maryland'deki Uzay Teleskopu Bilim Enstitüsü'nde (STSI) WFIRST Görev Bilimcisi Karoline Gilbert'in dediği gibi:
“Hubble'ın yüz katı görüş alanı ve gökyüzünü hızla inceleme yeteneği ile WFIRST son derece güçlü bir keşif aracı olacak. 100 kat daha hassas olan ve kızılötesini daha derin görebilen Webb, WFIRST tarafından keşfedilen nadir astronomik nesneleri en ince ayrıntısına kadar gözlemleyebilecek. Bu arada Hubble, WFIRST tarafından keşfedilen nesnelerin yaydığı optik ve ultraviyole ışığa benzersiz bir görünüm sağlamaya devam edecek ve Webb takip edecek. ”
2020'ler gökbilimciler ve uzay araştırma meraklıları için çok heyecan verici bir zaman olacak. Hizmete girecek yeni nesil yer ve uzay teleskoplarının yanı sıra, Ay'a, Mars'a ve dış Güneş Sistemine gitmek için bir dizi görev hedefleniyor. Evrenin gizemleri ve içinde yatan her şey bir soğuğa benzetilebilirse, bu on yılda birkaç katın soyulduğundan emin olabilirsiniz!
Simüle edilen görüntü, Honolulu, Hawaii'deki Amerikan Astronomi Derneği'nin 235. toplantısında sunuluyor.
