Roman teleskop će promatrati kozmičke praznine

Naš svemir ispunjen je galaksijama, u svim smjerovima koliko naši instrumenti mogu vidjeti. Neki istraživači procjenjuju da u vidljivom svemiru postoji čak dva bilijuna galaksija. Na prvi pogled, ove galaksije mogu izgledati nasumično razasute po svemiru, ali nisu.

Pažljivo mapiranje pokazalo je da su raspoređene po površinama divovskih kozmičkih "mjehurića" promjera do nekoliko stotina milijuna svjetlosnih godina. Unutar tih mjehurića nalazi se malo galaksija, pa se ta područja nazivaju kozmičke praznine. NASA-in svemirski teleskop Nancy Grace Roman omogućit će mjerenje tih praznina s novom preciznošću, što nam može pružiti nova otkrića o povijesti širenja svemira.

„Romanova sposobnost promatranja širokih područja neba do velikih dubina, uočavajući obilje slabih i udaljenih galaksija, revolucionirat će proučavanje kozmičkih praznina“, rekao je Giovanni Verza s Instituta Flatiron i Sveučilišta New York, glavni autor rada objavljenog u The Astrophysical Journalu.

Kozmos se sastoji od tri ključne komponente: normalne materije, tamne materije i tamne energije. Gravitacija normalne i tamne materije pokušava usporiti širenje svemira, dok se tamna energija suprotstavlja gravitaciji kako bi ubrzala širenje svemira. Priroda tamne materije i tamne energije trenutno je nepoznata. Znanstvenici ih pokušavaju razumjeti proučavajući njihove učinke na stvari koje možemo promatrati, poput raspodjele galaksija u svemiru.

„Budući da su relativno prazne od materije, praznine su područja prostora u kojima dominira tamna energija. Proučavanjem praznina trebali bismo moći postaviti snažna ograničenja na prirodu tamne energije“, rekla je koautorica Alice Pisani iz CNRS-a (Francuskog nacionalnog centra za znanstvena istraživanja) u Francuskoj i Sveučilišta Princeton u New Jerseyju.

Kako bi utvrdili kako bi Roman mogao proučavati praznine, istraživači su razmotrili jedan potencijalni dizajn istraživanja visokog geografskog širine i širokog područja Roman High-Latitude Wide-Area Survey, jednog od tri ključna istraživanja zajednice koja će Roman provoditi.

Istraživanje visokog geografskog širine i širokog područja bit će usmjereno dalje od ravnine naše galaksije (otuda i izraz visoka geografska širina u galaktičkim koordinatama). Tim je otkrio da bi ovo istraživanje trebalo biti u stanju otkriti i izmjeriti desetke tisuća kozmičkih praznina, neke 'male veličine' od samo 20 milijuna svjetlosnih godina. Takav veliki broj praznina omogućit će znanstvenicima korištenje statističkih metoda kako bi utvrdili kako na njihove opažene oblike utječu ključne komponente svemira.

Kako bi odredili stvarne, 3D oblike praznina, astronomi će koristiti dvije vrste podataka iz Romana, položaje galaksija na nebu i njihov kozmološki crveni pomak, pri čemu se potonji određuje pomoću spektroskopskih podataka. Kako bi pretvorili crveni pomak u fizičku udaljenost, astronomi pretpostavljaju komponente svemira, uključujući snagu tamne energije i kako se ona mogla razvijati tijekom vremena.

Istraživači su naglasili da bi za proučavanje velikog broja kozmičkih praznina opservatorij morao biti u mogućnosti istražiti veliki volumen svemira, jer same praznine mogu biti široke desetke ili stotine milijuna svjetlosnih godina. Spektroskopski podaci potrebni za proučavanje praznina doći će iz dijela Romanovog istraživanja visokih geografskih širina širokog područja koje će pokriti oko 2400 četvornih stupnjeva neba. Također će moći vidjeti slabije i udaljenije objekte, što će rezultirati većom gustoćom galaksija nego komplementarne misije poput ESA-inog (Europske svemirske agencije) Euclida.

Svemirski teleskop Nancy Grace Roman trenutno se nalazi u NASA-inom centru za svemirske letove Goddard u Greenbeltu. Lansiranje u svemir je predviđeno za jesen 2026. godine, pomoću SpaceX Falcon Heavy rakete koja će ga postaviti u orbitu blizu Sunce-Zemlja L2 točke.