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罗曼望远镜发射升空,日本加入昴星团望远镜合作
美国国家航空航天局的罗曼望远镜已开始执行任务,日本计划开展协同观测,将其太空观测与昴星团望远镜的地面观测能力结合起来。
据subarutelescope.org报道,美国国家航空航天局的南希·格雷斯·罗曼太空望远镜于2026年8月30日从佛罗里达州肯尼迪航天中心发射升空并进入轨道。这项任务将对宇宙的广大区域进行巡天观测,寻找有关宇宙膨胀、星系形成以及太阳系外行星的线索。
日本通过日本宇宙航空研究开发机构、日本国立天文台、天体生物学中心和大阪大学参与这一项目。参与工作的核心内容,是承诺使用昴星团望远镜开展100个观测夜,并与罗曼望远镜的观测进行协调。联合项目预计将于2027年或更晚开始,目前日本和美国的研究人员正在敲定具体安排。
来自太空的广阔视野
罗曼望远镜是一台口径2.4米、在可见光和红外光波段进行观测的望远镜。其宽视场仪器能够观测一片面积超过哈勃望远镜视野100倍的天空,同时提供相当的细节分辨能力。这种组合将使罗曼望远镜尤其适合对遥远宇宙开展大范围巡天观测。
该任务有三项主要科学目标。其中之一是追踪宇宙结构的成长以及宇宙膨胀的历史。通过研究星系的分布和其他证据,科学家希望加深对暗能量的理解。暗能量是与宇宙加速膨胀相关的现象。
罗曼望远镜还将搜寻银河系中的系外行星。它将采用的技术包括引力微透镜效应:前景天体的引力会放大来自更远处天体的光线。大量探测结果可能帮助研究人员确定不同类型行星的普遍程度,以及它们通常出现的位置。
另一台仪器——罗曼日冕仪——将遮挡恒星的大部分耀光,以便研究附近较暗的天体。这台仪器还旨在测试直接成像观测其他恒星周围行星的方法。这些技术可能有助于开发未来的天文台,用于寻找和观测类似地球的行星。
昴星团望远镜为何具有附加价值
昴星团望远镜位于夏威夷的莫纳克亚山,主镜口径为8.2米。它的视场比罗曼望远镜更宽,而罗曼望远镜则能够在地球大气层上方进行高分辨率红外观测。因此,两台望远镜各具优势,而不是相互重复。
罗曼望远镜可以先在巡天中定位大量遥远星系或其他目标。随后,昴星团望远镜可以观测罗曼图像所覆盖的整个区域,并获取选定天体的光谱。这些测量能够揭示距离,并提供有关天体物理特征的信息;与使用视场较窄的巡天逐一观测相比,这种方式效率更高。
这种合作也可以反向进行。罗曼望远镜的数据将与昴星团望远镜已经收集的大量观测结果进行比较,为已有目标提供新的红外和太空视角。研究人员预计,合并后的数据集将支持宇宙学、星系发展以及系外行星搜寻等方面的研究。
日本的参与还包括通过日本宇宙航空研究开发机构(JAXA)的地面站接收罗曼望远镜的科学数据,并为日冕仪贡献技术。这些工作将日本在地面天文学方面的经验与太空观测的要求连接起来。
延续一项长期开展的计划
昴星团望远镜已经运行了25年多,并支持了暗物质、星系形成与演化以及太阳系外行星等方面的研究。它计划开展的罗曼望远镜观测,将把这一成果延伸到一项重要的国际太空任务中。
8月26日,即发射前不久,在东京举行的日本宇宙航空研究开发机构媒体说明会上,日本国立天文台昴星团望远镜的Yusei Koyama将这100个观测夜称为日本一项重要的贡献。他还强调了将这座历史悠久的设施与一座新发射的天文台相结合的重要意义。
这项合作的目标不只是取得单项科学成果。日本研究人员将获得参与大型太空任务以及与国际团队合作的经验,同时,数据和技术知识也可以传授给年轻科学家。这些人脉和技能可能有助于日本为参与未来的大型太空望远镜项目做好准备。
通过将罗曼望远镜广阔且高分辨率的巡天观测,与昴星团望远镜的大口径主镜和宽广的地面视野结合起来,这项合作为研究人员提供了两种互补的方式,来观测天空中的同一片区域。由此获得的观测结果,可能揭示出任何一台望远镜单独都无法展现的宇宙细节。