【原】NASA新任務(wù)將回顧數(shù)十億年的宇宙歷史

天文在線 2023-04-08 發(fā)布于云南

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NASA批準(zhǔn)了一項(xiàng)名為SPHEREx的任務(wù)。這個(gè)任務(wù)旨在使用一個(gè)太空天文臺(tái)去研究宇宙的早期狀況，并尋找生命所需的天體成分。

SPHEREx的概念圖。圖源：Caltech

NASA于2016年從八個(gè)擬議任務(wù)中選出了 “用于宇宙史，電離時(shí)代，和Ices Explorer任務(wù)的分光光度計(jì)”（或簡(jiǎn)稱(chēng)SPHEREx）的建議。用NASA的話來(lái)說(shuō)，是因?yàn)樗皳碛凶罴训目茖W(xué)潛能且提供了最可行的發(fā)展計(jì)劃”。NASA科學(xué)任務(wù)部副主任Thomas Zurbuchen在一份機(jī)構(gòu)聲明中說(shuō)，該軌道天文臺(tái)將在可見(jiàn)光和近紅外光下對(duì)空間進(jìn)行測(cè)量，從而“為天文學(xué)家提供珍貴的數(shù)據(jù)”。

這項(xiàng)為期兩年，耗資2.42億美元的任務(wù)（不包括發(fā)射費(fèi)用）最早可能在2023年投入運(yùn)行。加州理工學(xué)院的天文學(xué)家James Bockwill將擔(dān)任該項(xiàng)目的首席研究員。該項(xiàng)目的其他合作伙伴包括NASA的噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室，韓國(guó)天文研究院以及科羅拉多州的Ball Aerospace.

SPHEREx將用于分析三十多萬(wàn)個(gè)星系，其中包括距我們100億光年的星系。相應(yīng)的，天文臺(tái)將回溯到宇宙時(shí)代，使天文學(xué)家可以瞥見(jiàn)早期的宇宙。Zurbuchen說(shuō)：“SPHEREx將提供前所未有的銀河地圖，其中包含有宇宙歷史第一刻留下的痕跡。它將為科學(xué)界最大的謎團(tuán)之一提供新的線索：是什么使宇宙膨脹的速度如此之快，與宇宙大爆炸相距不到十億分之一秒？”

天文學(xué)家還將使用SPHEREx研究銀河系中的數(shù)百萬(wàn)顆恒星，并將用其探索生命基本組成成分，例如水和有機(jī)分子。另外，由密集的氣體和塵埃云形成恒星的區(qū)域以及由行星圍繞年輕恒星形成的原行星盤(pán)都將被研究。

SPHEREx將以六個(gè)月為增量完成空間調(diào)查。這些數(shù)據(jù)將用于創(chuàng)建由96種色帶繪制的宇宙圖，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了之前的工作。該任務(wù)還將標(biāo)記一些更值得詳細(xì)觀察的候選天體，從而為未來(lái)的太空望遠(yuǎn)鏡（例如NASA的James Webb望遠(yuǎn)鏡和大視場(chǎng)紅外巡天望遠(yuǎn)鏡）做一些基礎(chǔ)工作。

蘭卡斯特大學(xué)的天體物理學(xué)家David Sobral說(shuō)他對(duì)NASA著手SPHEREx很高興。他說(shuō)這將幫助天文學(xué)家繼續(xù)探索宇宙和星系的起源，甚至了解行星系統(tǒng)中水的起源。

Sobral告訴天文在線(發(fā)表本文章的網(wǎng)志)：“我認(rèn)為它將探測(cè)整個(gè)天空，包括長(zhǎng)波長(zhǎng)，并且將光分成不同的波長(zhǎng)，這對(duì)做出一些極好的計(jì)劃十分有利，也可能會(huì)有許多令人驚訝的發(fā)現(xiàn)。這不僅能夠幫助我們?cè)敿?xì)研究?jī)|萬(wàn)個(gè)星系，而且還涉及到微弱光源發(fā)出的光，其中一些光源十分遙遠(yuǎn)。SPHEREx能夠揭露這些光，增進(jìn)我們我們對(duì)早期宇宙的認(rèn)識(shí)?！?/span>

Sobral還十分贊賞這項(xiàng)任務(wù)的簡(jiǎn)潔性和精心的設(shè)計(jì)。他說(shuō)這將“以非常低廉的成本帶來(lái)出色的科學(xué)成果。”

個(gè)人而言，我喜歡SPHEREx將在其至少為期兩年的任務(wù)期間提供四次完整的可見(jiàn)空間掃描。除了允許對(duì)研究對(duì)象進(jìn)行比較分析之外，在發(fā)生一些意料之外的天體現(xiàn)象（例如超新星爆炸）的情況下，該天文臺(tái)可能還將用于確認(rèn)來(lái)自其他望遠(yuǎn)鏡的數(shù)據(jù)。

這項(xiàng)任務(wù)現(xiàn)在聽(tīng)起來(lái)令人興奮，等數(shù)據(jù)一旦開(kāi)始流傳我們將不勝感激——希望我們能在短短四年內(nèi)完成這項(xiàng)任務(wù)。

相關(guān)知識(shí)

SPHEREx（Spectro-Photometer for the History of the Universe, Epoch of Reionization, and Ices Explorer，宇宙歷史、再電離紀(jì)元光譜—光度計(jì)和冰層探測(cè)器）是一個(gè)未來(lái)的近紅外空間望遠(yuǎn)鏡，將對(duì)全天4.5億個(gè)星系的近紅外光譜進(jìn)行測(cè)量。預(yù)計(jì)在2023年發(fā)射。

參考資料

1.WJ百科全書(shū)

2.天文學(xué)名詞

3.天文在線-George Dvorsky-晦元誠(chéng)之

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