Nancy Grace Roman ще търси „скрити“ неутронни звезди

Космическият телескоп Nancy Grace Roman Space Telescope е планиран за изстрелване през септември 2026 г. с ракета Falcon Heavy от Kennedy Space Center. Освен основните си научни задачи, астрономи смятат, че телескопът може да се превърне и в мощен инструмент за откриване на трудно забележими неутронни звезди. Това е важно, защото подобни обекти често остават „невидими“ за традиционните методи за наблюдение.

Телескопът ще работи от втората точка на Лагранж (L2) – зона на около 1,5 млн. км от Земята, където се намира и James Webb Space Telescope. Оттам Roman ще изследва дълбокия Космос, ще наблюдава милиарди звезди и галактики и ще анализира процеси, свързани с формирането и еволюцията на Вселената.

Основната мисия на Roman е предвидена за пет години и включва три големи научни програми. Една от тях – Galactic Bulge Time-Domain Survey – ще наблюдава централната област на Milky Way с безпрецедентна дълбочина. Очакванията са да бъдат регистрирани стотици милиони звезди, около 100 000 екзопланети и дори изолирани черни дупки.

Новото предложение на астрономите е телескопът да се използва и за откриване на „скрити“ неутронни звезди чрез гравитационен микролещинг. При този ефект масивен обект преминава пред далечна звезда и изкривява пространство-времето, което кара звездата временно да изглежда по-ярка и леко изместена. Roman ще може едновременно да измерва промяната в яркостта и позицията, което позволява изчисляване на масата на невидимия обект.

Неутронните звезди са сред най-плътните известни обекти във Вселената. Те могат да „съберат“ маса, сравнима със Слънцето, в тяло с диаметър около 26 км – приблизително колкото голям град. Именно тази огромна плътност ги прави особено подходящи за откриване чрез гравитационен микролещинг.

Според учените в Космоса може да съществуват десетки или дори стотици милиони неутронни звезди, като голяма част от тях досега са оставали извън обсега на наблюденията. Roman може да помогне за създаването на първата голяма база данни с изолирани неутронни звезди, открити единствено чрез тяхната гравитация. Това би помогнало за по-добро разбиране на живота и смъртта на звездите, както и за начина, по който тежките елементи се разпространяват във Вселената.

Наблюденията могат да дадат ценна информация и за поведението на материята при екстремни налягания и плътности. Учените се надяват чрез Roman да проверят и дали действително съществува т.нар. „масова пропаст“ между най-тежките неутронни звезди и най-леките черни дупки. Освен това телескопът ще анализира скоростите и механизмите на формиране на подобни обекти.

Идеята за използването на Roman по този начин е публикувана от екип учени от Lawrence Livermore National Laboratory в научното списание Astronomy and Astrophysics. Астрономът Peter McGill посочва, че търсенето на неутронни звезди ще започне почти веднага след получаването на първите данни от телескопа, като още през първите месеци се очакват обещаващи наблюдения.

Освен Galactic Bulge Time-Domain Survey, Roman ще изпълнява още две големи програми: High-Latitude Wide-Area Survey за наблюдение на над милиард галактики и High-Latitude Time-Domain Survey, която ще следи как различни космически обекти се променят във времето. Част от времето на телескопа ще бъде отделено и за международни научни проекти, свързани с тъмната материя, свръхновите, екзопланетите и черните дупки.

Изображение: NASA