Günümüzde uzay ve astronomi alanındaki en sıcak ve en ilgi çekici konulardan ikisi: 1) dış gezegenler - diğer yıldızların etrafında dönen gezegenler - ve 2.) karanlık madde - evrenimizin önemli bir bölümünü oluşturan bilinmeyen şeyler. Şu anda geliştirilmekte olan, dünyada başka Dünya benzeri gezegenlerin olup olmadığı hakkındaki sorularımızı yanıtlamaya yardımcı olabilecek ve karanlık maddenin doğasına dair ipuçları sağlayan bir uzay aracı var. Uzay aracına SIM denir - Uzay İnterferometrisi Misyonu. Misyon için Sistem Bilimcisi Stephen Edberg, “Diğer yıldızların etrafında başka Dünyalar arayacağız” dedi ve “galaksilerin doğru kütle ölçümlerini yaparak, karanlık maddeyi de ölçebilmeliyiz.”
20 Ocak 2009 “365 Gün Astronomi” Podcast'ini ve Steve Edberg ile yaptığım röportajı dinleyin ve / veya aşağıdaki SIM Lite misyonu hakkında daha fazla bilgi edinin!
Bu görev için konsept bir süredir var ve konsept zamanla değişti, teleskop farklı enkarnasyonlardan geçti. Şu anda görev, uzay aracının kendisi küçüldüğünden SIM Lite olarak adlandırılıyor, ancak interferometrenin aynaları daha da büyüdü.
Radyo dalga boylarında interferometri 50 yıldan uzun bir süredir yapılırken, optik interferometri sadece son zamanlarda olgunlaşmıştır. Optik interferometri, birden fazla teleskopun ışığını tek, çok daha büyük bir teleskop olarak gerçekleştirmek için birleştirir. SIM Lite, iki görünür dalga boyu yıldız interferometre sensörünün yanı sıra Dünya atmosferinin dışında dönen son derece hassas bir teleskop oluşturmak için birlikte çalışacak diğer gelişmiş dedektörlere sahip olacak.
Edberg, “Bunlar gökyüzündeki pozisyonları neredeyse inanılmaz bir doğrulukla ölçebilen aletlerdir” dedi. “Buzz Aldrin'i aya ayakta düşünün. Başparmak ve işaret parmağı arasında bir nikel tutuyormuş gibi davranın. SIM, Dünya yüzeyinde duran biri tarafından görüldüğü gibi o nikelin kalınlığını ölçebilir. Bu bir mikro ark saniye, gökyüzünün çok küçük bir kısmı. ” Bunu gösteren bir video izleyin - (Quicktime gerekli)
SIM ile böyle ölçümler yapabilme yeteneğine sahip olarak, Dünya'dan yaklaşık 30 ışıkyılı içerisindeki gezegenlerin varlığını çıkarmak mümkün olacak ve bu gezegenler Dünya kadar küçük ve düşük kütle olabilir. Şu anda, SIM ekibi, beş yıl boyunca 65 ila 100 yıldız arasında eğitim görmeyi, Dünya analoglarını, gezegenleri, sıvı suyunun var olduğu yaşanabilir bölgede yörüngede dönen Dünya ile kabaca aynı kütleyi arıyor.
Örneğin, SIM Lite, Bay Starck'ın ev gezegeni Vulcan'ın yeri olarak “Star Trek” televizyon dizisinin hayranları tarafından bilinen 16 ışık yılı uzaklıkta olan yıldız 40 Eridani A'nın etrafında yaşanabilir bir gezegen tespit edebilecekti. . Bu olası algılamayı gösteren bir filme bakın - (QuickTime gerekir).
SIM bir gezegeni doğrudan algılamaz, ancak ana yıldızda neden olduğu hareketi tespit ederek. “Bu zor bir görev, soru yok,” dedi Edberg, “ama kendi güneş sistemimizde gördüklerimize ve diğer gezegen sistemlerinde gördüklerimize bağlı olarak karmaşıklaşıyor. Dışarıda birden fazla gezegeni olan başka sistemler olduğunu biliyoruz. Birden fazla gezegen ölçümü karıştırabilir. ”
Ancak SIM, diğer yıldızların etrafında dönen farklı boyutlardaki gezegenleri tespit edebilmelidir. SIM Lite geçtiğimiz günlerde, SIM teknolojisinin, farklı büyüklükteki gezegenlerin kütlesini, Toprak kütlesi.
Edberg, “Birkaç istisna dışında bildiğimiz tüm gezegenler radyal hız adı verilen bir yöntem kullanılarak tespit edildi,” dedi Edberg, “bize doğru gelen ve düzenli olarak bizden uzaklaşan yıldızın periyodik hareketine bakıyoruz. Ancak böyle ölçümler yaptığınızda, başka hiçbir bilginiz olmadığında, gezegenlerin yörüngesinin yıldıza veya yıldızın ya da gezegenin kütlesine göre yönünü bilmiyorsunuz. ”
En sıcak yıldızlarla, radyal hız gezegen aramak için kullanılamaz. Ancak SIM Lite, diyagram boyunca net olan yıldızlara en soğuktan en sıcak yıldızlara bakabilecek.
Edberg, “Şimdiye kadar başka Dünya boyutunda gezegen bulamadık” dedi. (1/19/2009 tarihli, Dünya kütlesinin 1,4 katı olabilecek bir gezegen hakkındaki makalemize bakın.) “Yani, güneş gibi Dünya'nın analoglarını yıldızların etrafında bulmak gerçekten büyük hedef.”
Edberg, “Şu anda bildiğimiz diğer gezegenlerde büyük bir soru işareti - inanıyorum ki ekstrasolar gezegenlerin kütlelerinin sadece% 10'unu biliyoruz” dedi.
"Geniş araştırma" olarak adlandırılan ikinci bir gezegen arama programı, Neptün ve daha büyük boyutlardaki yaygınlık gezegenlerini belirlemek için galaksimizde yaklaşık 2.000 yıldız araştırıyor.
SIM, yıldızların boyutlarını ve yıldız mesafelerini ölçmek için de kullanılacak ve bunu daha önce mümkün olandan birkaç yüz kat daha doğru yapabilecektir. SIM Lite, çoğu durumda, yakındaki galaksilerin hareketini ilk kez ölçecek. Bu ölçümler, tek tek galaksilerin ilk toplam kütle ölçümlerini sağlamaya yardımcı olacaktır. Bütün bunlar, bilim insanlarının kendi galaksimizdeki ve evrenimizdeki karanlık maddenin dağılımını tahmin etmelerini sağlayacaktır.
Edberg, “Karanlık madde çekimsel etkileriyle bilinir” dedi. “Bildiğimiz gibi normal madde ile etkileşime girmiş gibi görünmüyor. Daha fazla ipucu almak için nerede olduğunu bilmek istiyoruz. ”
SIM iki farklı ölçekte ölçüm yapacaktır. Biri Samanyolu Galaksisi içinde, yıldızların ve küresel kümelerin ölçümlerini yapıyor ve Samanyolu'nun etrafında dönen daha küçük gökadalardan kopmuş yıldızların ölçümlerini yapıyor.
Edberg, “Galaksimizin kitle modelini yapabilir ve bu kütlenin nerede olduğunu, çok fazla karanlık madde olması gerekeni de bulabiliriz” dedi. “Galaksimizin nasıl döndüğünü ölçtüğümüzde, onun bir katı gibi döndüğünü görüyorsunuz. Merkür'ün güneşin etrafında Plüton'dan daha hızlı döndüğünü düşündüğünüz Keplerian olmak yerine, galaksinin içindeki merkezden ölçebildiğimiz kadar yakın, güneşin uzaklığının ötesine, Samanyolu katı gibi döner vücut. Sağlam bir beden değil, ancak bu, sürekli olarak sabit bir yoğunluğa sahip olması gerektiği anlamına geliyor ve bu, görebildiğimizden çok daha fazla madde olduğu anlamına geliyor. ”
Edberg, “Bilmek istediğimiz başka bir şey de, gökada kümesindeki karanlık maddenin yoğunlaşmasıdır. “Samanyolu, Yerel Gökada Grubu'nun bir parçasıdır ve SIM, tek tek gökadalardaki yıldızları ölçme yeteneğine sahiptir ve bu da bize karanlık maddenin Yerel Grup içinde nerede olduğunu söylemek için modellenebilir. Bu son teknoloji. Bu şu anda astrofizik ve kozmolojide büyük gizemlerden biri. ”
Ekstra güneş gezegenleri ve karanlık enerji, bir uzay aracının araması için tamamen farklı iki şey gibi görünebilir, ancak Edberg bunun her şeyin nasıl birbirine bağlandığına bir örnek olduğunu söyledi.
“Gezegen kitlelerini elde etmek için ana yıldızların kütlelerini bilmemiz gerekiyor” dedi. “SIM, yıldızları, özellikle de ikili yıldızları ölçecek ve çok çeşitli yıldız türleri için yıldız kütlelerini belirleyecek ve refleks hareketine neden olan gezegenlerin boyutlarını tahmin edebilecek. Ölçümleri yapmak ve gezegenleri olan yıldızlar gökyüzünün etrafına dağıtılacağından, bize enlem ve boylam vermek için sabit noktalar olan bir yıldız ızgarasına ihtiyacımız var. Louis ve Los Angeles'ın tam olarak nerede olduğunu biliyorsanız, aralarındaki şeylerin nerede olduğunu üçgenlemek çok daha kolaydır. Bunu gökyüzünün her yerinde yapmalıyız ve bunu yıldızlara bağlarız ve SIM bunu yapabilir. Bunlar, cevaplarını bilmediğimiz temel sorulardır, ancak SIM cevapları bulmamıza yardımcı olacaktır. ”
Böylece, SIM Lite mahallemizden evrenin kenarına doğru arama yapacak.
Gelecekte bu uzay aracının durumu nedir?
"Şu anda beklemedeyiz," dedi Edberg. “SIM'in birden fazla gezegene sahip sistemlerde Dünya benzeri gezegenleri bulabileceğini göstermek için yakın zamanda çift kör testi geçtik. SIM ayrıca, astronomi bilim camiasının temelleri muazzam bir şekilde güçlendirmek için SIM gibi bir misyona sahip olması gerektiğine dair on yıllık bir inceleme yapıyor. ”
Gerçek enstrümanları oluşturmak için teknik çalışmalar yapılıyor, ancak bütçe nedenlerinden dolayı NASA bir lansman tarihi belirlemedi. "NASA'dan bir kez ilerlediğimizde 2015 yılına kadar başlamaya hazır olabileceğimizi düşünüyoruz," dedi Edberg, "ve devam etmek on yıllık incelemeye bağlıdır ve raporlar yaklaşık bir yıl içinde yayınlanmalıdır."
SIM Lite, astronomide tamamen yeni bir ölçüm yeteneği sağlayacaktır. Bulguları, şimdiki zamanın ve planlanan diğer gelecek uzay gözlemevlerinin yeteneklerini tamamlarken, muhtemelen kendi başlarına duracaktır.
SIM hakkında daha fazla bilgi için görev web sitesine bakın.
