Майбутня місія NASA SPHEREx, запущена у квітні 2025 року, готова зробити революцію в космічних спостереженнях. На відміну від попередніх космічних телескопів, SPHEREx досліджуватиме Всесвіт у 102 інфрачервоних кольорах, надаючи безпрецедентну інформацію про походження космосу та потенційну присутність води на планетах.
Кольори розгадають таємниці всесвіту
Хоча це багатобарвне інфрачервоне картографування невидиме для людського ока, воно проллє світло на таємниці, що сягають часів народження Всесвіту.
«Ми перша місія, яка розглядає все небо в такій кількості кольорів», — сказав головний дослідник SPHEREx Джеймі Бок, який співпрацює з Лабораторією реактивного руху NASA та Каліфорнійським технологічним інститутом. «Щоразу, коли астрономи дивляться на небо по-новому, ми можемо очікувати відкриттів».
Суть можливостей SPHEREx полягає у використанні спектроскопії. Цей метод розділяє світло на окремі кольори, подібно до того, як призма розбиває сонячне світло на веселку.
Спостерігаючи інфрачервоне світло, яке випромінюють сотні мільйонів зірок і галактик, вчені можуть отримати важливу інформацію про їхній склад і відстань до Землі. Ці дані будуть синтезовані в карту всього неба, яку не бачили раніше.
Швидке зростання раннього Всесвіту
Одне з головних завдань SPHEREx – скласти карту розташування галактик для вивчення фізики космічної інфляції. Інфляція відноситься до моменту після Великого вибуху, коли Всесвіт експоненціально розширився менш ніж за секунду. Це розширення залишило тривалий відбиток на тому, як матерія розподілена в космосі сьогодні. Вивчаючи ці закономірності, SPHEREx допоможе вченим краще зрозуміти механізми швидкого зростання раннього Всесвіту.
Проливаючи світло на еволюцію галактик
Огляд Всесвіту SPHEREx також охопить накопичене світло, вироблене всіма галактиками протягом усього часу, пропонуючи цілісне уявлення про виробництво світла у Всесвіті. На відміну від досліджень, які спостерігають лише за окремими галактиками та екстраполюють висновки, SPHEREx відстежуватиме, як еволюціонувало виробництво світла протягом мільярдів років.
Це означає виявлення навіть слабких і віддалених джерел, які раніше не помічалися, наприклад галактик, надто малих або віддалених, щоб інші телескопи їх ідентифікували.
Аналізуючи світло, розтягнуте в просторі
Світлу потрібен час, щоб подолати космос, тому спостерігати за далекими галактиками — це все одно, що озирнутися в минуле. Коли світло подорожує простором, воно розтягується через розширення Всесвіту, змінюючи свою довжину хвилі. Аналізуючи це розтягнуте світло, SPHEREx визначить, коли воно випромінювалося та що воно розкриває про стан Всесвіту в різні епохи.
Відстеження води та життєво важливих елементів
Важливою метою місії є розуміння розподілу водяного льоду, вуглекислого газу та інших важливих молекул у Чумацькому Шляху. Ця інформація прояснить, як ці речовини сприяють формуванню планети. Дослідження показують, що більшість води в нашій галактиці міститься в крижаній формі на порошинках. Ці вкриті льодом частинки можуть бути включені в новоутворені планети, можливо, створюючи середовище, здатне підтримувати океани, подібні до земних.
Унікальний спектр SPHEREx дозволить вченим точно визначити, де найбільше концентруються вода та інші молекули. Хімічні сигнатури, залишені в кольорах інфрачервоного світла, говорять нам, що це за елементи.
Спостереження з космічних телескопів
У той час як телескопи Hubble і James Webb надають детальні зображення окремих небесних об’єктів, SPHEREx поєднує широкі огляди неба з детальними спектральними даними. Ця комбінація пропонує комплексний підхід, що дозволяє більш пов’язане розуміння простору.
Спостереження за допомогою телескопів, розроблених для певних ділянок неба, у поєднанні з перспективою повного неба SPHEREx забезпечать багатше та багатошарове розуміння космічних процесів.
Трансформаційні відкриття в інфрачервоному кольорі
Очікується, що SPHEREx доповнить зусилля попередніх і існуючих космічних обсерваторій, забезпечуючи ширше розуміння універсальних явищ. Спостерігаючи Всесвіт у численних інфрачервоних кольорах, місія додасть основу для майбутніх досліджень і може виявити приховані аспекти космічної історії.
Завдяки своєму інноваційному підходу SPHEREx збирається відповісти на глибокі питання про походження галактик, швидке розширення Всесвіту та формування молекул, що забезпечують життя, відкриваючи нову главу в нашому розумінні космосу.