Космический телескоп Романа исследует центр Млечного Пути в поисках экзопланет и звездных явлений

Космический телескоп NASA имени Нэнси Грейс Роман готов начать исследование под названием Galactic Bulge Time-Domain Survey — комплексное изучение густонаселённого и затуманенного пылью центра Млечного Пути. Эта инициатива направлена на обнаружение более 100 000 экзопланет, а также звёзд, чёрных дыр, нейтронных звёзд и блуждающих планет.

Исследование продлится три года и будет разделено на шесть наблюдательных сезонов. В каждом сезоне телескоп будет повторно посещать шесть центральных областей галактики в течение 72 часов, сосредотачиваясь на поиске экзопланет в галактическом балдже. Учёные ожидают, что телескоп Романа выявит более 1000 новых экзопланет, используя только метод гравитационного микролинзирования.

Выбранные поля наблюдения включают пять смежных областей с пониженным пылевым воздействием и высокой плотностью звёзд, что повышает вероятность обнаружения гравитационных микролинз и экзопланет. Шестое поле сосредоточено на галактическом ядре, включая Стрелец A* и его окрестности, представляющие значительный интерес благодаря разнообразию небесных объектов, включая массивные звёздные скопления, такие как Арки и Квинтаплет.

Параметры наблюдений, такие как площадь обзора, частота съёмок, плотность звёзд и пылевое поглощение, являются критически важными факторами, влияющими на частоту обнаружения микролинзирующих событий, транзитных планет и астеросейсмических измерений. Инфракрасные возможности телескопа Романа обещают предоставить беспрецедентные данные о галактическом центре — области, традиционно сложной для наблюдений из-за сильного пылевого затмения и плотности звёзд.

Отслеживая миллионы звёзд на предмет изменений яркости и движения, исследование нацелено на обнаружение экзопланет как методом транзитов, так и гравитационного микролинзирования. Метод транзитов, который фиксирует планеты при прохождении перед своими звёздами, сыграл ключевую роль в выявлении большинства известных экзопланет. Однако он имеет ограничения, включая склонность к обнаружению крупных планет, расположенных близко к своим звёздам. Гравитационное микролинзирование предлагает дополнительный подход, способный обнаруживать экзопланеты на больших расстояниях и с более широкими орбитами, включая блуждающие планеты, не связанные с какой-либо звездой.

Астрофизик Бенджамин Монтет из Университета Нового Южного Уэльса в Сиднее отметил синергию этих методов: «События микролинзирования редки и происходят быстро, поэтому необходимо многократно наблюдать большое количество звёзд и точно измерять изменения яркости для их обнаружения. Именно это требуется и для поиска транзитных планет, поэтому, создавая надёжное исследование микролинзирования, Роман также проведёт качественное транзитное исследование.»

Ожидается, что Galactic Bulge Time-Domain Survey также выявит множество других небесных явлений, включая звёзды, чёрные дыры, коричневые карлики и нейтронные звёзды. Учёные оценивают, что в ходе исследования будет обнаружено более 1000 нейтронных звёзд, что существенно расширит наши знания о этих плотных остатках.

Джесси Кристиансен из Caltech/IPAC, сопредседатель комитета по определению параметров исследования, подчеркнула его значимость: «Это исследование станет самым точным, с самой высокой частотой съёмок и самым продолжительным непрерывным наблюдением нашего галактического балджа, где сосредоточена наибольшая плотность звёзд в нашей галактике.»

Дэн Хубер из Университета Гавайев, другой сопредседатель исследования, добавил: «Звёзды в балдже и центре нашей галактики уникальны и пока недостаточно изучены. Данные этого исследования позволят нам определить возраст этих звёзд и понять, как они вписываются в историю формирования Млечного Пути.»

Миссия телескопа Романа в галактическом центре призвана ответить на давние вопросы о звёздных и планетных популяциях этого региона, предоставив более полное представление о ядре нашей галактики.