罗马望远镜可通过微透镜拍摄多达100,000个行星
最近,我们报告了从运输中的系外行星调查卫星(TESS)进行了为期2年的初次任务后,共运送了2200架新系外行星。但这只是系外行星狩猎的冰山一角。如果美国国家航空航天局(NASA)的计算正确,那么南希·格雷斯(Nancy Grace)罗马太空望远镜将在2025年发射升空时探测到多达100,000个新系外行星。
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【罗马望远镜可通过微透镜拍摄多达100,000个行星】罗曼会通过两种方式寻找潜在的系外行星。第一种方法是TESS和开普勒已使用的一种更为传统的方法,用于观察一颗行星经过行星前方时恒星的暗淡变暗。迄今为止,这种技术被称为过境技术,是发现大量系外行星的过程。
到目前为止,罗曼将拥有比目前发射的任何系外行星卫星都要灵敏的系统。这种灵敏度将使其能够探测到比TESS和类似卫星更远的世界。TESS发现的系外行星通常位于约150光年的距离,而开普勒则专注于距其约2000光年的特定天空路径。虽然很高兴收集我们银河系附近的数据,但那里的恒星数量相对较少。另一方面,罗曼(Roman)足够灵敏,可以探测到距地球26,000光年远的行星候选物,几乎可以一直到达银河系的中心。
但是,仅使用过渡技术将无法达到这一目标。它还将依靠更新颖的技术来进行系外行星狩猎-微透镜。微透镜本身已经存在了一段时间,并产生了一些绝对壮观的天文图像,例如不久前发现的“熔环”。该技术利用相对论的原理来利用光可以绕大质量物体(例如恒星)弯曲这一事实。
当罗曼发现一对产生透镜效应的恒星时,它将能够检测到系统中两颗恒星的细微变化,从而使它可以看到恒星中比其他情况更远的瞬变。另外,透镜将增加独特的能力,以潜在地检测正在做透镜的恒星相对位置上正在过渡的行星。通过这种技术发现的任何行星都会使微透镜恒星发出的光变暗,但这仅是因为它在到达行星更接近地球运行的恒星的引力之前就阻挡了该光。
这种微透镜技术也可能有助于发现另一种系外行星。这些行星被称为“流氓行星”,在重力作用下并不与恒星结合。科学家过去曾见过它们,但通常仅在它们刚形成并发出红外辐射时才能看到。罗曼(Roman)有潜力看到更多的此类流浪者,从而有助于充实其形成过程和进化过程。
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该图显示了三个主要系外行星狩猎空间望远镜的可搜索区域。罗曼将能够比以往任何时候都走得更远。
不过,流氓行星可能只占被探测行星总数的一小部分。一纸被释放前几年讨论的两种技术以及它们如何被使用。那篇论文指出了罗曼(当时称为WFIRST),与(有望)即将推出的詹姆斯·韦伯太空望远镜相结合,将如何使所有新的观测能力联机,并真正地加强了对太阳系外行星的搜索。幸运的是,在未来十年左右的时间里,行星科学界将有很多新的潜在候选人需要研究。
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