NASA的罗马太空望远镜预计将发现10万颗过境行星
由美国宇航局推出的南希-格雷斯-罗马太空望远镜即将绘制出壮丽的宇宙全景图,勇敢地探索宇宙之谜。这台望远镜将采用独特的双重检测法,旨在寻找浩渺银河系中的数千颗行星,为天文学界带来前所未有的观测机遇。
在追寻遥远恒星光芒的征途上,南希-格雷斯-罗马太空望远镜将借助精密仪器,寻找潜在的新世界——外行星。其中,一种名为引力微透镜的技术,通过捕捉光的峰值变化来揭示行星的存在。当恒星光线周期性地变暗时,则意味着有一颗行星在围绕其宿主恒星运行时挡住了部分光线,这便是所谓的过境法。这两种方法的结合将让天文学家们窥探到银河系中行星系统的独特构造和排列。
罗曼号计划于21世纪20年代中期发射升空,将成为NASA最富成效的行星搜寻任务之一。其大视场、高分辨率和令人惊叹的稳定性,使其成为发现微透镜揭示其他世界所需微小光线变化的理想观测平台。这一探测方法基于爱因斯坦广义相对论的预言,利用巨大物体的引力导致光线弯曲的效应。
当前景恒星与背景恒星在地球视角上随机对准时,就会发生这种引力微透镜现象。随着恒星在银河系轨道上的漂移,对准的变化会在几天到几周内改变源星的亮度。这些亮度变化的精确模式为天文学家提供了前景透镜星性质的线索,包括其周围是否存在行星的线索。
南希-格雷斯-罗马太空望远镜所采用的过境方法已经在美国宇航局的开普勒和K2任务中取得了巨大成功,至今已确认了约2800颗行星。而对于那些围绕更遥远、更暗淡的恒星运行的行星,科学家们需要依赖该任务的庞大数据集来进行验证。例如,通过观测二次日食时行星候选星背后的宿主恒星的亮度骤降,可以进一步确认行星的存在。
微透镜和过境的双检测法相辅相成,使得南希-格雷斯-罗马太空望远镜能够发现各种类型的行星。过境法对于靠近恒星的行星最为有效,而微透镜法则能探测到远离宿主恒星的行星,包括没有与恒星形成引力结合的所谓流氓行星。这些行星的范围从比火星还小的岩石行星到巨大的气态行星不一而足。
南希-格雷斯-罗马太空望远镜发现的行星中,约四分之三将是气态巨行星或冰态巨行星,如木星、土星、天王星和海王星等。其余的大部分则可能是体积介于地球四到八倍之间的行星,也就是人们所谓的小海王星。这些独特的世界在太阳系中并无类似的存在,对于科学家们探索宇宙多样性和生命的可能性具有极其重要的意义。