非常に深い宇宙の比較的狭い領域を調査するように設計されたウェッブとは異なり、ローマンは空の広い領域を迅速に調査するように設計されました。どちらの天文台も赤外線を検出できるため、天文学者は観測結果を比較したり組み合わせたりすることができます。 2 つのミッションを組み合わせて使用​​すると、どちらかの望遠鏡を単独で使用した場合よりも宇宙についてさらに多くのことが明らかになる可能性があります。

広い視野を備えたハッブルサイズのミラー

この小説には、ハッブル宇宙望遠鏡と同じ直径の 7.9 フィートの主鏡があり、2 つの主要な科学機器が搭載されています。そのコロナグラフ装置は星の光を遮断およびフィルターして、天文学者が系外惑星とその周囲の円盤を研究できるようにします。 Wide Field Instrument は、ハッブル カメラの感度と一致するように設計されており、100 倍の面積を撮像できます。

30 年以上にわたり、ハッブルは夜空の約 0.1% を観測しました。それに比べて、ローマンは 1 つの解像度で空全体を見渡すことができます。

この広い視野により、ローマンは地球の近くと宇宙の広大な距離の両方で珍しい物体を見つけることができます。科学者らは、死んだ星、新たに発見された世界、銀河団、その他多くの標的を捕捉できると期待している。アリゾナ大学の研究者は、ローマ学のいくつかの主要分野に貢献しています。

暗黒物質と暗黒エネルギーの研究

ローマンの主な科学的目標の 1 つは、宇宙のほぼ全体を構成する 2 つの神秘的な要素である暗黒物質と暗黒エネルギーを調査することです。ダークマターは重力を持っていますが光を発しませんが、ダークエネルギーは宇宙の加速膨張に関係しています。

NASA は、広範な科学チームとプロジェクト インフラストラクチャ チームを含む、これらの現象をより深く理解することを目的とした 2 つの取り組みを支援するアリゾナ宇宙論研究所を選択しました。

天文学および物理学の教授であるエリザベス・クラウスは、大規模な科学グループ「ローマ宇宙望遠鏡による運動学的レンズ」のリーダーです。研究チームは、キネマティック レンズと呼ばれる宇宙論的測定技術の開発に 200 万ドルを受け取りました。

研究者らは、ローマの画像と分光測定を組み合わせることで、これまで可能であったよりも高い精度で暗黒物質と暗黒エネルギーを研究したいと考えている。

別の大学のグループは、多機関プロジェクトのインフラストラクチャ グループ「ローマ高度画像調査による宇宙科学の最大化」で主導的な役割を果たします。天文学および物理学の教授であるティム・アイフラーは、ローマ宇宙観測の解釈を担当する特別委員会のリーダーです。

銀河の調査結果を宇宙の地図に変換する

ローマンは、遠く離れた銀河を特定し、その位置を特定し、その特性を測定します。天文学者はこれらの観測結果を使用して大規模なカタログを作成し、物理モデルを使用してこれらのカタログが宇宙の構造と進化について何を明らかにしているかを判断します。

これらの計算には膨大な計算能力が必要です。 NASA のルーマニア プロジェクトは、この秋に開始予定の大学向けの新しい高性能コンピューティング システムの一部となるコンピューティング リソースとして、アイフラー研究所に 80 万ドルを授与しました。同研究所はまた、科学の実施のために5年間でさらに240万ドルを受け取ることになる。

「このインフラストラクチャーは、私たちをカタログから宇宙論的解釈へと導きます」とアイフラー氏は語った。 「宇宙にどれだけのダークエネルギーとダークマターが存在するかを測定することができます。」

アイフラー氏は、世界中から 1,000 人以上の科学者が参加する宇宙論グループの共同議長も務めています。

「コミュニティを結集し、この科学的事例を中心に私たちを組織するのは素晴らしいことです」と彼は言いました。 「本当に夢のある仕事ですね。」

遠く離れた惑星の直接イメージング

ローマのコロナグラフィー装置は、マスク、プリズム、検出器、フィルター、自動折りたたみミラーを使用して、星の光を抑制できる技術を実証します。主星の過度の明るさを減らすことにより、天文学者は、そうでなければ非常に見るのが難しい近くの惑星や円盤を直接画像化することができます。

直接イメージングは​​系外惑星科学における大きな前進です。既知の系外惑星のほとんどは、惑星が恒星の前を通過するときに恒星の明るさがわずかに減少することを検出する方法など、間接的に発見されています。

ローマンのコロナグラフは、星のまぶしさを遮断することで、天文学者が惑星を探すのに役立ちます。この機器は、主星よりも1億倍暗い惑星を検出できると期待されており、既存の宇宙ベースのコロナグラフよりも100〜1,000倍優れています。

「これは、将来の居住可能な惑星天文台に向けた重要な一歩となるだろう」と、他の太陽系での生命の兆候を探すために特別に設計された望遠鏡であるコロナグラフ装置の観測計画タスクフォースを率いる天文学研究教授スカイラー・ウルフ氏は語った。

ローマの系外惑星観測の準備

月惑星研究所所長のマーク・マーリー氏、天文学准教授ユアン・S・ダグラス氏、スチュワード研究助教授ラミア・アンシュ氏、天文学博士研究員ジャスティン・オム氏もコロナグラフ装置の開発に貢献した。彼らは観測計画ワーキンググループを通じて未来科学に参加する予定だ。

マーリーは、LPL 准教授のタイ・ロビンソンおよび LPL 大学院研究員のザラ・ブラウンとともに、コロナグラフ装置からのデータを使用して、太陽系外の惑星の大気を研究する予定です。

ブラウンは巨大な系外惑星の気候とスペクトルをモデル化した。これらの世界は多くの場合、若くて、赤外線熱を放射するのに十分なほど高温です。

このモデルは、大気の温度、組成、雲、および各物体が生成する赤外線スペクトルを予測します。これらの惑星のほとんどはこれらの波長で観測されたことがないため、これらの予測は特に重要です。

「この予測されるスペクトルは計画にとって非常に重要です」とブラウン氏は語った。 「ローマのコロナグラフは非常に微妙でコントラストの高い目標を扱うため、チームはミッションの限られた時間を不必要に浪費することなく、候補者を特定するのに十分な時間を計画する必要があります。」

アンチェ氏のチームは太陽系外の構造を研究しており、一方、ホム氏はコロナグラフ装置の校正に最適な星を特定することに取り組んでいる。ホム氏はまた、地上の望遠鏡で前駆体を観察するプログラムを指揮し、将来のローマの科学プログラムでどのターゲットを選択すべきかを確認する作業を行っている。

ローマ科学は 2027 年 1 月に始まります

ローマンが 1 月に科学的活動を開始すると、そのデータは科学界全体の研究者が利用できるようになります。

A大学は、200万ドル以上の資金を提供し、ローマのデータを使用したNASA承認の9つの研究を主導しています。研究者たちはこれらの観測結果を利用して、巨大な穴、重力レンズ、銀河形成、再電離、宇宙塵などのさらなるトピックを調査する予定です。