Po starcie i odłączeniu od rakiety Roman skierował się do drugiego punktu Lagrange’a – L2 – odległego o ok. 1,5 mln kilometrów od Ziemi.
Nie będzie sam. Za towarzystwo ma teleskop Webba, a dalej także sąsiedztwo Hubble’a. Ale tym, co może zaobserwować wielekroć przewyższa obserwatoria wysłane w kosmos wcześniej. Jeśli Hubble i Webb były kluczami do Wszechświata, to Roman wyważa drzwi. To jest gigant.
Będzie badać ciemną energię i ciemną materię, i czarne dziury, odkrywać i opisywać egzoplanety, mapować galaktyki. Ma też działać trochę niczym archeolog, pomoże badaczom śledzić, jak formowały się planety – to bowiem pierwsza misja z wyjątkowym koronografem aktywnym.
Roman ma pracować więcej i szybciej, na to, co wyśledzi i zarejestruje przez miesiąc, Hubble potrzebowałby stu lat. I może przynieść odpowiedzi na najtrudniejsze astronomiczne pytania: jak powstał Wszechświat, jaki jest jego dalszy los i czy na pewno jesteśmy w nim sami?
– Czy mamy problem z modelem standardowym (opisującym pochodzenie, strukturę i ewolucję Wszechświata – przyp. red.)? A jeśli tak, to co możemy odkryć? I co jest nie tak? – takie pytania stawia Julie McEnery, naukowczyni projektu Roman.
Koronograf, czyli okulary do obserwacji gwiazd
Kosmiczny Teleskop Nancy Grace Roman ma zwierciadło taki samej wielkości jak Hubble. Ale został wyposażony w dwa super instrumenty: koronograf oraz WFI – kamerę na podczerwień.
Technologię, którą ma wykorzystać koronograf tego teleskopu NASA nazywa „okularami do obserwacji gwiazd”. To system masek, pryzmatów, detektorów, a nawet samoczynnie napinających się zwierciadeł, zbudowany tak, by radykalnie redukować blask odległych gwiazd i – gdy ich oślepiające światło ulegnie przyciemnieniu – uwidocznić krążące wokół nich planety.
Równocześnie ten system ma zademonstrować, że technologia bezpośredniego obrazowania może działać w kosmosie jeszcze lepiej niż w przypadku teleskopów naziemnych.
Roman będzie fotografować planety i dyski pyłowe wokół gwiazd z dokładnością nawet tysiąckrotnie większą niż jest to możliwe w przypadku innych obserwatoriów.
Koronograf ma na tyle skutecznie tłumić światło gwiazd, że jego moc będzie o dwa lub trzy rzędy wielkości większa od mocy jakiegokolwiek innego koronografu, który kiedykolwiek zamontowano na pokładzie kosmicznego teleskopu. W czasie pierwszych 18 miesięcy misji instrument ma pracować 2000 godzin.
Technologia przyciemniania gwiazd może też pozwolić na uzyskanie wyraźniejszych obrazów z okresu, gdy kształtowały się odległe układy gwiezdne – jeszcze spowite dyskami pyłu i gazu, gdy w ich wnętrzach rodziły się młode planety.
Roman wykorzystując technologię bezpośredniego obrazowania powinien obserwować planety wielkości Jowisza krążące wokół gwiazd podobnych do Słońca, ma również robić zdjęcia planet, których wiek sięga kilku miliardów lat – tego, jak wylicza NASA, nie robiono nigdy wcześniej.
WFI, czyli kamera na podczerwień
Wide Field Instrument (WFI) to kamera na podczerwień o rozdzielczości 300 megapikseli. Jej zadanie: umożliwienie naukowcom badania kosmosu od krańców naszego Układu Słonecznego aż po granice obserwowalnego Wszechświata.
Elementem WFI jest sieć detektorów (to one tworzą logotyp teleskopu i misji) – 18 detektorów, każdy wielkości krakersa. Każdy z nich ma około 16,8 miliona pikseli, co daje łącznie 300 milionów, i zapewniają znakomitą rozdzielczość obrazu (każdy detektor składa się z milionów fotodiod – czujników przetwarzających światło na prąd elektryczny). Razem mogą na jednym zdjęciu rejestrować rozległe obszary nieba, jednocześnie ujawniając niezwykle drobne szczegóły. To pozwala Romanowi mapować kosmos szybciej i precyzyjniej niż robiono to kiedykolwiek wcześniej.
Z pomocą tego instrumentu, na każdym zdjęciu Roman uchwyci fragment nieba większy niż pozorny rozmiar Księżyca w pełni. W ciągu pierwszych pięciu lat obserwacji (nie wyklucza się wydłużenia misji), sfotografuje ponad 50 razy więcej nieba niż Hubble w ciągu 30 lat i wykona przeglądy, które zajęłyby Hubble’owi setki, a nawet tysiące lat. To, co go łączy z Hubble’em, to podobna czułość i rozdzielczość w podczerwieni.
Nasza wiedza, wiedza naukowców o Wszechświecie poszerza się w ostatnich latach w kosmicznym tempie. Jednak wiele tajemnic pozostaje nierozwiązanych, i wiele pytań czeka na odpowiedzi. WFI ma pomóc wypełnić te luki, badając także głęboko zakurzone obszary, w tym serce Drogi Mlecznej, czyli naszej Galaktyki.
Badania w podczerwieni, z wykorzystaniem WFI mogą odkryć ciała niebieskie i zjawiska, które bez tego narzędzia byłyby trudne lub niemożliwe do odnalezienia. A każdy obraz dostarczy mnóstwa informacji.
Mikrosoczewkowanie, czyli polska specjalność
Kosmiczny Teleskop Nancy Grace Roman będzie eksplorować odległe galaktyki i gwiazdy supernowe, badać ciemną energię i ciemną materię. Będzie też szukać planet – między innymi z wykorzystaniem mikrosoczewkowania. A mikrosoczewkowanie grawitacyjne to specjalność naukowców z Obserwatorium Astronomicznego Uniwersytetu Warszawskiego.
Dr hab. Przemysław Mróz oraz dr hab. Radosław Poleski to jedyni polscy naukowcy biorący udział w planowaniu misji teleskopu.
Kiedy astronomowie z Obserwatorium Astronomicznego UW włączą się w pracę teleskopu już po starcie?
– W lutym. Jeśli wszystko pójdzie zgodnie z planem, w lutym zaczną się obserwacje pól do mikrosoczewkowania – mówi w rozmowie z Serwisem Naukowym UW prof. Radek Poleski.
Będą analizować obserwacje teleskopu, korzystając również z ogromnej bazy danych, którą dysponują. W niedzielę prof. Poleski komentował początek misji z miejsca wydarzenia, obserwował start z odległości kilku kilometrów:
– Od pierwszych planów zbudowania satelity tego typu minęły 10-lecia, więc dla wszystkich włączonych w ten projekt start był uwieńczeniem długiej pracy. Roman jest jedną z flagowych misji agencji NASA i każda tak duża misja wymaga współpracy tysięcy ludzi. Dla mnie dużym sukcesem było wystrzelenie satelity zgodnie z planem. Przez ostatnie kilka lat planowano wystrzelenie Roman w drugiej połowie 2026 r. i to się udało. Pozostaje czekać, aż Roman osiągnie docelową orbitę i zacznie przesyłać zdjęcia nieba. Jestem przekonany, że te zdjęcia pozwolą zrealizować założone cele, ale dodatkowo umożliwią wiele odkryć, których się teraz nie spodziewamy – mówi badacz z UW.
Przeczytajcie, czego się spodziewa i co mogłoby go zaskoczyć? O teleskopie Roman i co będą badać Polacy pisaliśmy także między innymi tutaj.
Pierwszych danych i analiz – po kalibrowaniu i testowaniu obserwatorium już w odległej kosmicznej przestrzeni – powinniśmy oczekiwać na początku przyszłego roku. A będzie ich ogrom.
Roman każdego dnia – do stacji naziemnych w Nowym Meksyku, Australii i Japonii – będzie przesyłać około 1,4 terabajta naukowych danych. To największa ilość danych w historii misji astrofizycznej NASA. W ciągu pięcioletniej misji głównej przetworzone dane Romana zwiększą się do 20 000 terabajtów (20 petabajtów). Co więcej, dane ze wszystkich badań zostaną upublicznione natychmiast po ich przetworzeniu, bez okresów wyłącznego dostępu.
Kosmiczny Teleskop Nancy Grace Roman jest w drodze na orbitę. Za amerykańskimi badaczami, możemy tylko powtórzyć: Roman, go!
A jeśli przegapiliście start teleskopu – polecamy krótką (i pełną) relację NASA poniżej. A także film przygotowany przez Narodową Agencję Aeronautyki i Przestrzeni Kosmicznej USA Wszystko, co musisz wiedzieć o Kosmicznym Teleskopie Nancy Grace Roman należącym do NASA.
