Chociaż NASA uruchomi kolejny duży teleskop kosmiczny w 2018 r., Kiedy starzejący się Hubble odejdzie, stracimy naszą wizję Wszechświata ultrafioletowego.
Przez całe pokolenie Hubble służył jako okno do głębokich i mrocznych tajemnic wszechświata. Od wizualizacji wulkanów na satelicie Jowisza Io po obserwację dramatycznego rozpadu komet, wyłaniających się galaktyk i pomoc w określeniu wieku Wszechświata. Jego dane odgrywają ważną rolę we współczesnym rozumieniu przestrzeni bliskiej i dalekiej.
Ale teleskop jest przestarzały, a od ostatniej wizyty w 2009 roku nikt go nie obsługuje. Chociaż obserwatorium znajduje się obecnie w doskonałym stanie, zbieranie danych zakończy się w latach 2020-tych. Co stracimy z jego „rezygnacją”?
W NASA szybko wskazali na teleskop Webb, który ma zostać uruchomiony w 2018 roku. Oczekuje się, że zwiększy on możliwości Hubble'a. Ale dzięki wysokiej rozdzielczości i możliwości zaglądania w pierwsze dni Wszechświata brakuje mu jednej możliwości: potencjału ultrafioletowego. (Ponadto, nie będzie on miał doskonałej rozdzielczości widmowej Hubble'a i zdolności do obserwacji specjalnej linii H-alfa użytecznej dla mgławic i gwiazd).
Astronomowie przypominają o możliwościach ultrafioletowych Hubble'a, ponieważ jego śmierć nie będzie czymś, co można by zastąpić. Atmosfera ziemska chroni nas przed promieniowaniem ultrafioletowym, ale jest to złe dla astronomii, więc strzelanie powinno być wykonywane z kosmosu. Naukowcy zakładają, że jest mało prawdopodobne, aby nowy teleskop ultrafioletowy został uruchomiony do 2030 roku.
„Na przykład, jeśli obserwujemy formacje gwiazdowe i planetarne, musimy zobaczyć wzrost gazu dla nich” - powiedział Adam Kraus, astronom z University of Texas w Austin. Wyjaśnił, że gdy gaz spada na pączkujące gwiazdy i planety, emitują większość swoich fal energii i ultrafioletu. W przeciwieństwie do Hubble'a, Webb tego nie widzi.
Kosmiczny teleskop Jamesa Webba (nakręcony podczas kontroli lustra) poprawi obserwacje Hubble'a w wielu obszarach, ale brakuje mu możliwości ultrafioletu - NASA / MSFC / David Higginbotham
Jane Rigby, zastępca nadzorcy operacji Webba, wskazuje, że nowy teleskop jest przeznaczony do badań naukowych, do których Hubble nie jest zdolny. Webb ma 7 razy większy obszar zbierania, a także działa w pobliżu zera absolutnego (najniższa możliwa temperatura). Będzie w stanie rozważyć zakurzone miejsca, w których tworzą się gwiazdy i galaktyki, które są w głębokim „czerwonym przesunięciu” (linie widmowe przesuwające się w kierunku końca widma) z powodu kosmicznej ekspansji.
Na szczęście dla astronomów oczekuje się, że czas Hubble'a i Webba w przestrzeni będzie się przecinał. Hubble ma duże archiwum obserwacji, a Webb mógł spędzić czas obserwując słynne „głębokie pola” młodych galaktyk.
Istnieje również możliwość stworzenia stereoskopowych lub „3D” obrazów kilku obiektów, ponieważ Hubble (na niskiej orbicie Ziemi) będą miliony mil dalej od Webba. W Space Telescope Science Institute (STScl), kierowniku Hubble'a, niektórzy astronomowie sugerują, że można strzelać do najbliższych obiektów.
„Widać było pierścienie Saturna wystające z płaskich stron, Mars w postaci kuli ziemskiej lub Jowisza i ruch jego księżyców” - powiedział Joel Green, naukowiec z projektu STScl. „Ale prawdopodobnie chcesz przyjrzeć się, jak te znane struktury chmur zmienią się w 3D”.
Możliwe będzie również obserwowanie eksplozji gwiazdy (lub supernowej), a dzięki odległości teleskopów dowiedz się, skąd pochodzi eksplozja i zbadaj jej cechy.
Zdolności ultrafioletowe Hubble'a nie występują w żadnym nowoczesnym teleskopie. Zdjęcie pokazuje możliwe bicze wodne w Europie (otwarte w tym roku) za pomocą filtrów UV Hubble'a - NASA / ESA / B. Sparks (STScI) / USGS Astrogeological Research Center Oprócz Webba planowane są inne obserwatoria. Jednym z nich jest Wide Field Infrared Survey Telescope (WFIRST), który wykorzysta sprzęt Hubble'a z szerszym polem widzenia. Specjalizuje się w ciemnej energii i egzoplanetach. Innym przykładem jest satelita tranzytowy egzoplanet (Transiting Exoplanet Survey Satellite - TESS), skupiony na planetach przechodzących przed najjaśniejszymi gwiazdami na naszym niebie. Zostanie uruchomiona w 2020 r., Jeśli finansowanie misji zostanie w pełni zatwierdzone.
Ale kolejna generacja mechanizmów jest wciąż w fazie rozwoju. W planowaniu zadań NASA opiera się w dużym stopniu na National Science Foundation, która organizuje przegląd co 10 lat. Teraz propozycje są na etapie opracowywania, zanim przedstawią je członkom następnego spotkania, które odbędzie się w 2020 roku.
Będzie to prawdziwe pole bitwy, dzięki któremu zostanie określona przyszłość astronomii ultrafioletowej. NASA planuje przedstawić Komisji cztery badania koncepcyjne, w tym misję Greater Ultraviolet / Optical / Infrared Search (LUVOIR). Jego umiejętności pozwolą obserwować jednocześnie kilka długości fal.
Jeśli zostanie uruchomiony, będzie badał dyski protoplanetarne, znajdował i tworzył czarne dziury, tworzył mapę Drogi Mlecznej, a nawet był w stanie zbadać najbliższą atmosferę egzoplanet pod kątem oznak zamieszkiwania. Ale konkuruje z innymi misjami, z których niektóre koncentrują się na świetle podczerwonym (Far-IR Surveyor), promieniach rentgenowskich (geodeta) i bardziej skromnych obserwatorach ultrafioletu i optycznych (HabEx). Ten ostatni może użyć specjalnej oddzielnej osłony, aby odfiltrować światło gwiazd do bezpośrednich obserwacji planety, tak aby był to pierwszy przypadek astronomii.
Interpretacja artysty misji znalezienia egzoplanety nadającej się do zamieszkania, która nadal znajduje się na desce kreślarskiej i nie została zatwierdzona do finansowania. Jest to możliwe następstwo umiejętności Hubble'a na obecnym Kosmicznym Teleskopie Jamesa Webba - JPL / NASA
„Mamy nadzieję, że w 2020 r. Jedna z tych misji otrzyma dofinansowanie” - powiedział dyrektor naukowy NASA ds. Programu badań egzoplanet, Karl Stapefield. Według niego celem jest nie tylko badanie najbliższych gwiazd, ale także reszty Wszechświata.
Istnieją również inne teleskopy ultrafioletowe: Teleskop kosmiczny o dużej aperturze zaawansowanej technologii (ATLAST), który był brany pod uwagę podczas ostatniej komisji i High Definition Space Telescope (HDST). Istnieje wiele opcji.
W trakcie dyskusji Webb przygotowuje się do uruchomienia. Rigby bardzo liczy na potencjał naukowy teleskopu.
„Spójrzcie na ścieżkę Webba, a zobaczycie, że została ona opracowana jako dziedzictwo Hubble'a” - powiedziała. „Dodaliśmy wszystko, czego Hubble nie może zrobić”. Ale to, co zrobił, wygląda tak elegancko. Obserwatorium Webb jest zoptymalizowane w zupełnie innym kierunku, ponieważ Hubble dał nam już 25 lat obserwacji w zakresie jego możliwości. ”
