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NASA的罗马飞行任务预计将发现100,000个过境行星

NASA的罗马飞行任务预计将发现100,000个过境行星
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NASA的Nancy Grace罗马太空望远镜将创建巨大的宇宙全景图，从而帮助我们回答有关宇宙演化的问题。天文学家还期望该任务使用两种不同的技术找到数千个行星，因为它在银河系中测量了各种各样的恒星。
【NASA的罗马飞行任务预计将发现100,000个过境行星】罗马将通过追踪随着时间变化而来的遥远恒星发出的光量来定位这些潜在的新世界或系外行星。在一种称为引力微透镜的技术中，光的尖峰表明可能存在行星。另一方面，如果恒星发出的光线周期性地变暗，则可能是因为有一颗行星在完成其轨道时横穿恒星表面。此技术称为过境方法。通过使用这两种方法来寻找新的世界，天文学家将获得关于我们银河系行星系统组成和排列的空前看法。
罗马计划于2020年代中期发射，它将成为NASA最多产的星球猎人之一。
任务的广阔视野，精湛的分辨率和令人难以置信的稳定性将提供一个独特的观察平台，用于发现通过微透镜找到其他世界所需的微小光变化。这种检测方法利用了爱因斯坦相对论一般理论所预测的大质量物体的引力光弯曲效应。
当从地球看时，前景恒星（透镜）与远处的背景恒星（源）随机对准时，会发生这种情况。当恒星沿着其绕银河系的轨道漂移时，其排列从几天到几周不等，从而改变了源恒星的视在亮度。这些变化的精确模式为天文学家提供了有关前景中透镜恒星性质的线索，包括其周围行星的存在。
罗曼（Roman）将已经在寻找许多微透镜调查的许多恒星，这些恒星可能包含正在运行的行星。
悉尼新南威尔士大学的科学讲师，天体物理学家本杰明·蒙特（Benjamin Montet）说：“微透镜事件很少发生，而且发生得很快，因此您需要反复观察很多恒星，并精确测量亮度变化才能检测出它们。” “这些与寻找过境行星所需要做的事情完全相同，因此，通过创建可靠的微透镜调查，Roman还将产生出色的过境调查。
蒙特特和他的同事们在2017年的一篇论文中指出，罗马人（以前称为WFIRST）可以捕获超过100,000个行星，这些行星在其宿主恒星的前方或经过它们的恒星。行星反复在恒星前穿越时，会周期性地变暗，这提供了有力证据，这是天文学家通常必须通过后续观察来确认的。
对于NASA的开普勒和K2任务而言，寻找系外行星的过境方法已大获成功，迄今为止，该任务已发现了约2,800颗已确认的行星，目前已由NASA的过境系外行星测量卫星（TESS）使用。由于罗曼会发现行星绕更遥远，更暗的恒星运行，因此科学家通常不得不依靠任务的广阔数据集来验证行星。例如，罗曼（Roman）可能会看到次日食-当行星候选者从其宿主恒星后面经过时，亮度会降低一些，这可能有助于确认其存在。
微透镜和过境的双检测方法相辅相成，使罗曼能够找到各种各样的行星。该中转方法最适合行星轨道非常接近他们的明星。另一方面，微透镜可以探测到远离其主恒星公转的行星。这项技术还可以找到所谓的流氓行星，它们根本就没有引力地束缚在恒星上。这些世界的范围从比火星还小的岩石行星到天然气巨人。
罗曼将会发现的过境行星中，大约有四分之三将是木星和土星等天然气巨头，或者是天王星和海王星等冰巨星。其余的大部分可能是行星，其质量是称为迷你海王星的地球质量的四到八倍。这些世界特别有趣，因为我们的太阳系中没有像它们这样的行星。
某些过境世界的罗马捕获物预计位于其恒星的宜居区域内，或行星可能在其表面上容纳液态水的轨道距离范围内。该区域的位置取决于宿主恒星的大小和温度，即恒星越小和越凉，其宜居区域越近。罗曼（Roman）对红外线的敏感性使其成为寻找这些暗橙色恒星周围行星的有力工具。
罗马人还将比以前的星球狩猎任务看起来更远离地球。开普勒（Kepler）最初的调查是对恒星进行监测的，平均距离约为2,000光年。它查看了一个适度的天空区域，总计约115平方度。TESS几乎可以扫描整个天空，但是它的目的是寻找距离地球更近的世界，典型的距离约为150光年。罗曼将同时使用微透镜和过境探测方法找到距离地球26,000光年的行星。
结合罗曼微透镜和过境行星搜索的结果，将揭示各种尺寸和轨道的世界，从而有助于提供更完整的行星普查。该任务将提供第一个机会，以发现位于数千光年之外的大量正在运行的行星，从而帮助天文学家更多地了解银河系不同区域中行星的人口统计资料。

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