天文学家几十年来一直知道宇宙中充满了一种看不见的物质。暗物质仅凭其对可见物体的引力影响被探测到，占据了所有物质的约85％，将整个星系包裹在巨大的椭球体中，这些椭球体分支交织，形成宇宙的梁架。但这一宏大结构的规格依然笼罩在神秘之中。受科学家称之为暗能量的幽灵力量驱动，宇宙不断变化，以加速的速度不断扩展。南希·格雷斯·罗曼空间望远镜计划于8月30日从佛罗里达的肯尼迪航天中心发射，将试图解开这些跨银河现象的本质。它的分辨率与哈勃相当，视场约为其100倍，罗曼空间望远镜将提供一种新的观察宇宙的方法，或许能够帮助解决一些天体物理学中最大的问题。NASA的空间望远镜高级项目科学家朱莉·麦克埃纳里说：“像罗曼这样的天文台本质上是一个发现机器。我们将会发现稀有的东西、不寻常的东西、新的东西、令人惊讶的东西。”在其为期五年的主要任务中，罗曼将绘制广阔的宇宙区域，以开发关于星系和暗物质的全面图景，帮助科学家理解宇宙最大结构如何随时间变化。该望远镜以NASA首任首席天文学家的名字命名，将通过测量重力导致的光线微小扭曲来追踪天体物理结构，从而使科学家能够研究暗能量如何推动宇宙进化。麦克埃纳里对此工作的阐释说：“我们并不是在测量宇宙中某种东西的特性，而是在理解我们所处的宇宙如何运作。”罗曼的清晰宽广视野同样预计将捕捉到多达200,000颗新行星，这一数字是大约6,300颗已确认系外行星的惊人跃升。该望远镜将通过观察它们如何阻挡来自宿主恒星的部分光线来发现大部分这些世界，但其高灵敏度将使其能够通过测量行星对恒星光的引力效应发现另外约1,000颗。考虑到这台空间望远镜强大的分辨率和广阔的研究领域，无法确切判断它可能发现什么。“来自罗曼的最令人兴奋的科学，”麦克埃纳里表示，“可能会是一些我们现在根本无法想象的事情。”全新世界 在许多方面，罗曼将成为詹姆斯·韦布太空望远镜的伙伴。这两者主要观察红外光，并且像韦布一样，罗曼将围绕一个距地球近一百万英里的空间点，即拉格朗日点2运行，在那里，望远镜可以有效阻挡来自太阳、地球和月球的光线。但与韦布深邃探测宇宙不同，罗曼将进行宽视野观察。卡内基梅隆大学的天体物理学家瑞切尔·曼德尔鲍姆表示：“如果我们考虑詹姆斯·韦布太空望远镜正在做的事情，它优化了观察非常遥远的宇宙……但只是天空中的一小块区域。相反，罗曼能够一次观察较大区域的天空。”这种广阔的视野将使罗曼能够搜索数亿颗恒星，以寻找行星。与之前的任务类似，这座宇宙观测台将通过观察行星在其宿主恒星前过境来找到大部分目标。这是一种寻找短轨道大行星的高效技术，但为了寻找不同类型的世界，罗曼将使用另一种称为微透镜效应的技巧。当两颗恒星一前一后排列时，背景恒星的光线会被前景恒星的引力扭曲和放大。如果那颗前景恒星恰好有一颗行星，罗曼就能检测到行星的引力进一步放大了来自后方的恒星光线。路易斯安那州立大学的系外行星研究者马修·佩尼表示：“这种方法可以检测到比其他方法距离其宿主恒星更远的行星。你不需要等到行星完成一个完整的轨道才看到它。”罗曼对这些微透镜效应的敏感程度将使其能够检测质量低于水星的行星。它还将能够发现被抛弃的自由漂浮的“流浪”行星，这些行星被抛离了宿主恒星或独自形成于虚空中。通过研究这些新的人口行星，科学家可以了解更多关于可能产生像我们这样的行星系统的条件，并因此推断出像地球这样的宜居星球。“我们的太阳系可能是相当独特的，虽然我们现在并不真的知道，”佩尼说。“太阳系中有很多潜在的幸运巧合，使生命能够存在。”探索行星系统的外部区域将提供这幅拼图的关键缺失部分。例如，远离恒星形成的大行星可能允许较小的行星在较近的地方形成，佩尼说，接近适居带。