NASA的南希·格雷斯·罗曼空间望远镜距离发射仅剩两天，这标志着该机构在詹姆斯·韦布空间望远镜之后的下一项旗舰天体物理任务的到来。亚利桑那大学的教职员工和学生将在卡纳维拉尔角观看罗曼开始其科学运作的旅程，预计将在2027年1月启动。与韦布不同，韦布是为了深入研究宇宙的相对小区域而建造的，罗曼则旨在快速勘测广阔的天空区域。这两个天文台都可以探测红外光，使天文学家能够比较和结合他们的观测结果。将这两个任务结合使用，可能会揭示出比单独使用任一望远镜所能获得的更多宇宙信息。 与哈勃相似的镜子，更宽广的视野 罗曼的主镜直径为7.9英尺，和哈勃望远镜相同，外加两个主要科学仪器。其冠状仪器将阻挡和过滤来自恒星的光线，以便天文学家研究系外行星及其周围的盘。其广域成像仪旨在匹配哈勃相机的灵敏度，同时成像面积大100倍。在30多年的时间里，哈勃观测了大约0.1%的夜空。相比之下，罗曼有潜力以相同的分辨率勘测整个天空。这样广阔的视野将使罗曼能够发现距离地球较近和更遥远的稀有天体。科学家们预计它将捕捉到即将死亡的恒星、新发现的世界、星系团和许多其他目标。亚利桑那大学的研究人员将为罗曼科学的几个主要领域做出贡献。 探测暗物质和暗能量 罗曼的主要科学目标之一是研究暗物质和暗能量，这两种神秘成分几乎占据了整个宇宙。暗物质施加引力但不发光，而暗能量与宇宙加速膨胀有关。NASA选择亚利桑那大学的宇宙学实验室支持两个旨在更好理解这些现象的项目，包括一个广域科学团队和一个项目基础设施团队。天文学和物理学教授伊丽莎白·克劳斯领导了名为“使用罗曼空间望远镜进行运动透镜的广域科学团队”。该小组获得了200万美元，用于开发一种被称为动力透镜的宇宙测量技术。通过将罗曼图像与光谱测量结合，研究人员希望以比以往更高的精度研究暗物质和暗能量。另一个亚利桑那大学的团队将在“利用罗曼高纬度成像调查最大化宇宙学科学”的多机构项目基础设施团队中发挥领导作用。天文学和物理学教授蒂姆·艾夫勒领导负责解释罗曼宇宙学观测结果的工作小组。 将星系调查转变为宇宙地图 罗曼将识别出跨越广泛距离的星系，确定它们的位置，并测量它们的特征。天文学家将使用这些观测结果建立大型目录，然后应用物理模型来确定这些目录揭示的有关宇宙结构和演化的信息。这些计算将需要大量计算能力。 NASA罗曼项目授予艾夫勒的实验室80万美元，用于将成为新大学范围内高性能计算系统的一部分的计算资源，该系统预计将在这个秋季到达。该实验室还将获得另外240万美元，支持五年的科研。“这个基础设施将帮助我们从目录中走向宇宙学解释，”艾夫勒说。“我们将能够进行像确定宇宙中暗能量和暗物质的多少这样的研究。”艾夫勒还担任宇宙学小组的共同主席，该小组包括全球超过1000名科学家。“组织社区并围绕这一科学案例进行协作是真棒，”他说。“这真的很像一份梦想的工作。” 直接成像遥远行星 罗曼的冠状仪器将使用面具、棱镜、探测器、过滤器和自我弯曲镜来演示能够压制恒星光的技术。通过减少宿主星的强光，天文学家能够直接成像附近的行星和盘，这在其他情况下是极其困难的。直接成像是系外行星科学向前迈进的重要一步。已知的几乎所有系外行星都是间接发现的，包括通过检测行星前面经过时恒星亮度的微小下降的方法。罗曼的冠状仪器将帮助天文学家通过屏蔽来自宿主恒星的光辉来寻找行星。预计该仪器将能够探测到比其宿主恒星暗10亿倍的行星，性能比现有的空间冠状仪器好100到1000倍。“这将是一个至关重要的开拓者