Астрономы любят иметь дело с очень очень большими объектами: огромными телескопами, гигантскими галактиками и массивными взрывающимися звездами. Но одним из самых революционных астрономических инструментов десятилетия станет мини-спутник размером с хлебницу.
Он будет действовать как искусственная звезда, за которой астрономы смогут наблюдать с Земли, что позволит им более точно измерять яркость космических объектов и лучше понимать некоторые из величайших загадок нашей Вселенной, такие как темная энергия. Недавно NASA одобрило космическую миссию Landolt стоимостью 19,5 миллионов долларов США для запуска этого малыша на орбиту Земли.
Содержание
«Это действительно потрясающая наука, которую поддерживает NASA», — поделился Тайлер Ричи-Йоуэлл, научный сотрудник обсерватории Лоуэлла, изучающий звездную астрономию и экзопланеты. «Это то, что поможет всем астрономам».
Революционно новый инструмент для астрономов
Мини-спутник, который называют кубсат будет вращаться вокруг Земли на высоте 35 786 километров. На этом расстоянии его скорость будет соответствовать скорости вращения Земли, поэтому спутник будет казаться неподвижным на ночном небе, что сделает его легкой целью для наблюдения в телескопы. Невооруженным глазом его увидеть не удастся. Но для телескопов он будет выглядеть как звезда. Запуск миссии запланирован на 2029 год. И это будет первый подобный инструмент в своем роде.
«Для нас это действительно нечто новое — иметь своего рода „искусственную звезду“, на которую мы можем положиться и использовать», — сказал Ричи-Йоуэлл.
Преимущество «искусственной звезды» перед настоящей заключается в том, что астрономы будут точно знать, сколько света она излучает. Кубсат, названный Landolt в честь покойного астронома Арло Ландольта, будет испускать лазерные лучи с определенным количеством световых частиц, или фотонов, которые астрономы смогут использовать для калибровки своих телескопов для измерения света. Это может помочь устранить множество догадок, которые астрономы делают сейчас, используя для калибровки своих инструментов настоящие звезды.
Проблема в том, что нет никакого способа точно узнать, сколько света излучают настоящие звезды, потому что мы не можем отправить зонд к одной из них, чтобы точно измерить ее яркость, — пояснил Ричи-Йоуэлл. Более того, атмосфера Земли поглощает много света из космоса, что также влияет на калибровку астрономов.
«Вот почему миссия Landolt так важна», — сказал Ричи-Йоуэлл. «Если мы запустим подобную миссию, где мы будем точно знать, сколько фотонов, сколько света в секунду исходит от этого кубсата, то мы сможем использовать его для сравнения и более точного измерения света от других объектов, например, настоящих звезд», — сказала она.
Ожидается, что миссия поможет астрономам измерять свет, излучаемый звездами, с точностью в 10 раз превышающей текущие оценки.
Это как если бы вам дали пазл из 1000 элементов, но в котором в наличии было бы только половина элементов, а потом кто-то подарил бы вам еще несколько сотен. Landolt поможет астрономам уловить мельчайшие детали, которые раньше ускользали от их внимания.
Как Landolt может революционизировать астрономию
«Вся наша астрономия основана на свете, поэтому нам действительно нужно знать, сколько света мы фактически получаем», — сказал Ричи-Йоуэлл.
Из луча света можно узнать многое: температуру звезды, ее массу, типы вращающихся вокруг нее экзопланет и то, могут ли они потенциально быть обитаемыми.
«Например, зная, насколько горячая звезда, можно сказать, на каком расстоянии должна находиться экзопланета, чтобы на ее поверхности могла существовать жидкая вода», — сказал Ричи-Йоуэлл. «Вода — один из основных ингредиентов для жизни в том виде, в каком мы ее знаем, и одна из ключевых особенностей, которую астробиологи ищут при исследовании потенциально обитаемых планет».
Поиск планет, похожих на Землю, — это только начало. Астрономы также могут использовать Landolt для измерения света далеких взрывающихся звезд, называемых сверхновыми, которые помогают рассчитать скорость расширения Вселенной.
В настоящее время космологи, изучающие расширение Вселенной, сталкиваются с огромной проблемой: они не могут прийти к единому значению скорости расширения. Одни методы приводят к одному значению, другие — к немного другому. А эта скорость может стать ключом к разгадке некоторых из величайших тайн Вселенной, например, к пониманию невидимой силы, разрывающей нашу Вселенную на части, которую мы называем темной энергией.
«Так что на самом деле все, от крошечных планет до всей Вселенной, зависит от нашего понимания звезд, их яркости и того, какой свет они излучают», — сказал Ричи-Йоуэлл. «Я действительно думаю, что это произведет революцию в астрономии».
Читайте также: Солнце в роли телескопа: NASA хочет рассмотреть поверхность инопланетных миров
