NASA запускає найбільше дослідження центру Чумацького Шляху

Космічний телескоп NASA імені Ненсі Грейс Роман, запуск якого заплановано не раніше вересня 2026 року, стане першим апаратом, для якого дослідження галактичного балджа — щільної зоряної області навколо центру Чумацького Шляху — буде одним із ключових наукових завдань. На відміну від телескопів Хаббл і Джеймс Вебб, які також вивчали цей регіон, Роман зможе охоплювати набагато більші ділянки неба і робити це значно швидше.

Щоб підготуватися до місії, астрономи вже навесні 2025 року задіяли телескоп Хаббл для попереднього картографування тих самих ділянок балджа, які пізніше потраплять у програму Galac­tic Bulge Time-Domain Sur­vey телескопа Роман. Порівняння архівних знімків Хаббла з майбутніми даними Романа дасть змогу точніше інтерпретувати астрономічні події в цьому регіоні. За масштабом новий огляд уже перевершив два попередніх огляди Хаббла, кожен із яких охоплював близько половини квадратного градуса неба.

Одним із головних методів дослідження стане мікролінзування — ефект гравітаційного викривлення світла, що виникає, коли масивний об’єкт проходить між спостерігачем і далекою зіркою. Роль лінзи можуть відігравати окремі зірки, планети, нейтронні зірки або чорні діри. Саме завдяки цьому методу телескоп Роман зможе виявити сотні так званих планет-вигнанців, викинутих зі своїх зоряних систем, а також раніше невідомі одиночні нейтронні зірки й чорні діри з масою, порівнянною з масою Сонця.

Програма спостережень складатиметься із шести сезонів тривалістю по 72 дні. Упродовж кожного сезону телескоп Роман фотографуватиме обрану ділянку балджа кожні 12 хвилин. Загальна площа охоплення становитиме близько 1,7 квадратного градуса — це приблизно відповідає площі восьми з половиною повних місяців на небосхилі. Широке поле зору дозволить регулярно спостерігати мільйони зірок і відкрити тисячі нових екзопланет.

Попереднє картографування регіону Хабблом вирішує одну з ключових проблем мікролінзування: коли яскрава зірка-лінза вишиковується в одну лінію зі зіркою у балджі, астрономам важко зрозуміти, яке світло належить якому об’єкту. Якщо джерела світла вдається ідентифікувати заздалегідь, аналіз майбутніх подій стає значно точнішим. Саме на цьому наголошує керівник проєкту Шон Террі з Університету Меріленду та Центру космічних польотів імені Годдарда NASA.

Дані Хаббла також допоможуть точніше визначати маси зірок та їхніх планет. Саме по собі мікролінзування дозволяє виміряти лише співвідношення мас зірки й планети, але наявність попередніх і наступних спостережень дає змогу обчислити індивідуальні маси об’єктів. За словами Террі, завдяки цьому вчені зможуть із високою впевненістю встановлювати, наприклад, що перед ними планета з масою Сатурна, яка обертається навколо зірки з масою 0,8 сонячної.

Окрім пошуку екзопланет і вивчення темних об’єктів, масштабний огляд дозволить скласти детальні карти міжзоряного поглинання — щільних хмар пилу й газу, які розсіюють і блокують зоряне світло. За оцінками дослідників, поточний огляд Хаббла дозволить зареєструвати від 20 до 30 мільйонів точкових джерел світла, а після завершення місії телескопа Роман цей каталог може зрости до 200–300 мільйонів об’єктів — одного з найповніших зоряних каталогів в історії астрономії.