Samanyolu’nun kalbinin Öklid misyonu görünümü, NASA’dan Roman tarafından yapılacak anketin önizlemesini gösteriyor

NASA’nın katkılarıyla bir ESA (Avrupa Uzay Ajansı) misyonu olan Euclid’in Samanyolu galaksimizin kalbine yeni bir bakışı, bilim adamlarının bu yazın sonlarında fırlatılacak olan NASA’nın Nancy Grace Roman Uzay Teleskobu ile gözlemleyeceği bir bölgeyle örtüşüyor. Bu kısa bakış, gökbilimcilere temel bir Roma araştırmasına hızlı bir başlangıç ​​yapma imkanı sunarak bilim adamlarının her iki teleskoptan da öğrenebileceklerinden daha fazlasını öğrenmelerine yardımcı oluyor.

NASA’nın Güney Kaliforniya’daki Jet Propulsion Laboratuvarı’nda kıdemli araştırma bilimcisi olan Jason Rhodes, “Bu, Euclid’in esas olarak kozmolojiye yönelik olan normal gökyüzü araştırmasını duraklattığı tek zamandı” dedi. Rhodes, hem ABD Öklid bilim lideri hem de NASA JPL Roma proje bilimcisi olarak hizmet vermektedir.

“Bu çok fazla çalışma ve planlama gerektiriyor, dolayısıyla bilim açısından gerçekten yüksek etkiye sahip bir şey olmalı. Roman’ın gelecekteki araştırmasına Öklid’in anlık görüntüsünü eklemek, galaksimizi daha iyi haritalamamıza ve izole edilmiş kara delikler ve başıboş gezegenler gibi bulunması zor kozmik hazineleri daha kolay tespit etmemize yardımcı olacak.”

Öklid, galaksimizin merkezine şimdiye kadarki en derin görüşlerden birini sağlayacak olan Roman’ın Galaktik Bulge Zaman Alanı Araştırması tarafından hedeflenecek gökyüzü alanını önizlemek için altı yıllık ana görevinden bir gün ara verdi. Öklid’in tek seferlik gözlemi daha sığ olmasına ve Roman’ın göreceği renk ayrıntılarının bir kısmından yoksun olmasına rağmen, benzer çözünürlüğe sahip ve daha geniş bir alanı kapsıyor (yaklaşık 5 kare derece veya yaklaşık 25 dolunay tarafından kaplanan gökyüzü alanı), çünkü gözlem Mart 2025’te gerçekleştiğinde Roman’ın araştırma alanı henüz belirlenmemişti.

Beş yıllık birincil görevi boyunca Roman, yüz milyonlarca yıldızın ve diğer nesnelerin kısa zaman dilimlerinde nasıl değiştiğini izlemek için daha küçük bir bölgeyi (1,7 kare derece veya kabaca 8,5 dolunayla kaplanan gökyüzü alanı) tekrar tekrar görüntüleyecek. Bu değişiklikleri izlemek, diğer birçok kozmik nesne ve fenomenin yanı sıra yeni gezegen ordularını da ortaya çıkaracaktır. Öklid’in gözleminin Roman koleksiyonunun ön yüzüne eklenmesi, araştırmayı esasen iki yıl uzatacak (Roman’ın galaktik çıkıntı gözlemleri 2027 baharında başlayacak olduğundan), daha fazla bilimi mümkün kılacak.

Gizli mücevher madenciliği

Roman, bir mikromerceklenme olayının habercisi olan yıldız ışığındaki küçük dalgalanmaları izleyecek. Bu ışık bükme olgusu, bir yıldız, gezegen veya kara delik gibi büyük bir nesnenin (yeterli yerçekimine sahip herhangi bir nesnenin) bizim görüş noktamızdan arka plandaki bir yıldızla yakın hizaya gelmesiyle meydana gelir. Uzaktaki yıldızdan gelen ışık, yakındaki nesnenin kütlesinin neden olduğu çarpık uzay-zamanda ilerlerken eğriler.

Hizalama özellikle yakınsa, daha yakındaki nesne kozmik bir mercek gibi davranarak arka plandaki yıldızdan gelen ışığı odaklıyor ve büyütüyor.

Louisiana Eyalet Üniversitesi’nde yardımcı doçent ve Öklid’in ötegezegen bilimi çalışma grubunun eşbaşkanı olan ve hem Öklid hem de Roma verilerini simüle etmek için on yıldan fazla zaman harcayan Matthew Penny, “Çoğunlukla, mercek oluşturan nesne başka bir yıldızdır” dedi. “Fakat Roman aynı zamanda onların etrafında dönen gezegenleri ve başka bir şekilde bulunması neredeyse imkansız olan her türlü tuhaf nesneyi de tespit edebilecek.”

Bu garip cisimler arasında en büyük yıldızların ölümünden sonra geride kalan kara delikler de yer alıyor. Gökbilimciler Samanyolu’nda bu yıldız kütleli kara deliklerin yaklaşık 100 milyon olması gerektiğini düşünüyorlar, ancak şimdiye kadar neredeyse yalnızca görünmez nesneleri, eşlik eden bir yıldızla etkileşime girdiklerinde tespit ettiler. Ancak çoğunun galaksiyi tek başına dolaştığı düşünülüyor. Roman, yakınlarda varlıklarını ortaya çıkaracak hiçbir şey olmasa bile onları bulacaktır.

Gezegenler tarafından oluşturulan mikro mercekleme olayları genellikle saatler veya günler sürerken, kara delikler o kadar çok kütle topluyor ki, ışığı uzayın daha geniş bir bölgesinde bükerek çok daha uzun sinyaller oluşturabiliyorlar. Bu, gökbilimcilerin nesnelerin hizadan çıktığını görmek için onları yıllarca gözlemlemeleri gerekebileceği anlamına geliyor.

Bilim adamlarının Roman’ın gözlemlemesi beklenen mikro merceklenme olaylarını tahmin etmelerine ve daha iyi anlamalarına yardımcı olmak için Öklid görüntülerini analiz eden Louisiana Eyalet Üniversitesi’nden doktora sonrası araştırmacı Himanshu Verma, “Öklid tarafından sağlanan fazladan iki yıl, gökbilimcilere merceğin ve kaynak yıldızın birbirlerinden uzaklaşmasını izlemek için daha fazla zaman vererek merceği tanımlamayı ve kütlesini ölçmeyi kolaylaştırıyor” dedi.

Çoğu gezegen avlama yöntemi, ev sahibi yıldıza sıkı sıkıya sarılan kavurucu dünyaları bulmada en iyi yöntem olsa da, mikromercekleme, Dünya’nınkinden daha büyük yörüngelerdeki dünyaları tespit etmede daha iyidir. Buna, yıldızlarının etrafında Neptün’ün güneş yörüngesinden daha uzakta dönen gezegenler ve orijinal yıldız sistemlerinden tamamen atılmış, artık galakside tek başına dolaşmaya mahkum olanlar da dahildir.

Maryland Üniversitesi, College Park ve NASA’nın Goddard Uzay Uçuş Merkezi’nde kıdemli araştırma bilimcisi ve mikro mercekleme uzmanı olan David Bennett, “Roman bunları bulduğunda, gökbilimciler merceklenen nesnenin yakınındaki yıldızları aramak için Öklid’in daha önceki gözlemlerine çapraz referans verebilecekler, böylece bir gezegenin gerçekten sahtekar mı olduğunu yoksa sadece ev sahibi yıldızından çok uzakta yörüngede mi döndüğünü doğrulayabiliriz” dedi.

Samanyolu haritalaması

Bilim insanları ayrıca Öklid verilerini Roman’ın Galaktik Düzlem Araştırması ile eşleştirecek. Bu gözlem programı, galaktik şişkinlik araştırmasından yaklaşık 400 kat daha büyük bir alanda, ana galaksimizi benzeri görülmemiş ayrıntılarla ortaya çıkaracak. İki yıla yayılan bir aylık gözlemlerde, Roma araştırması on milyarlarca yıldızı ortaya çıkaracak ve daha önce keşfedilmemiş yapıları keşfedecek.

Kendi galaksimizi incelemek zordur çünkü bu, insan vücudunun bir hücrenin içinden haritasını çıkarmaya benzer; yolda pek çok şey var. Öklid’in gözlemlerini Roman’ın gözlemleriyle birleştirmek, gökbilimcilerin yıldızların gökyüzünde yavaşça hareket etmesini izlemelerine olanak tanıyacak. Samanyolu’nun farklı yerlerindeki yıldızlar farklı yollar izleme eğiliminde olduğundan, bu, gökbilimcilerin bu yıldızların galaksinin neresinde olduğunu anlamalarına yardımcı olacaktır.

Penny, “Öklid gözlemlerinin en heyecan verici yönlerinden biri bize Samanyolu modellerini test etme ve geliştirme şansı vermesidir” dedi.

Öklid’in bir günlük dolambaçlı yolu, yıllarca sürecek bilimsel bir kazanç sunuyor ve teleskoplar bir araya geldiğinde daha ne kadar çok şeyin ortaya çıkabileceğini gösteriyor.

Rhodes, “Bu iki teleskopun, her ikisinin de başlangıçta tasarlandığını aşan bir bilim yapmak için birlikte çalışabileceğini gösterdik” dedi. “Bunu yaparken, gelecekteki koordineli gözlemler için, her iki misyonun da tek başına yapabileceğinden çok daha fazla keşfin kilidini açabilecek bir model oluşturduk.”