Pakalbėkime apie SPHEREx: misija rasti Visatos kilmę

Kai kalbama apie kilmės istorijas, mūsų visatoje yra gera. Plačiai pripažinta teorija yra ta, kad prieš 12–14 mlrd. Metų matoma visata buvo vynuogių dydis.

Tada su a bang, tai potencialiai eksponentiškai išsiplėtė nuo karštos tankios būsenos į didžiulę kosmosą. Nors Didžiojo sprogimo idėja buvo visuotinai pripažinta nuo 1980 m., Mes vis dar neturime idėjos, kaip ši didžiulė infliacija iš tikrųjų įvyko.

Štai kur vyksta „SPHEREx“ misija. Praėjusią savaitę NASA paskelbė naują projektą, kuriame teigiama: Spektro fotometras Visatos istorijai, Reionizacijos epochai ir „Ices Explorer“.

„SPHEREx“ siekia 242 milijonų JAV dolerių, kuris bus paleistas 2023. metais. Dvejus metus šautuvų formos observatorija žiedų žiedą dvigubai viršija tarptautinę kosminę stotį. Tai misija, skirta spręsti tris svarbius klausimus, įskaitant: Kas yra visatos kilmė?

„SPHEREx ištirs infliaciją, spartų erdvės išplitimą, kuris, kaip manoma, įvyko po Big Bang“, sako „Caltech“ pagrindinis tyrėjas Jamesas Bockas. Inversinis. Bockas paaiškina, kad, be sparčiai augančios visatos, infliacija sukuria „tankio skirtumus, kurie galiausiai patenka į sėklą vietose, kur galaktikai formuojasi“.

Galaktikų pasiskirstymas šiandien yra jautrus infliacijos savybėms. Siekiant nustatyti šių variantų pobūdį, Bockas ir komanda padarys tai, ką darė kiti tyrinėtojai prieš juos.

„SPHEREx“ sukurtas keturis kartus apžiūrėti visą dangų, tuo metu surenkant duomenis apie 300 mln. Galaktikų ir daugiau nei 100 milijonų žvaigždžių 96 spektro spalvomis. Observatorija taip pat fotografuoja infraraudonųjų spindulių elektromagnetinėje spinduliuotėje, kuri nematoma žmogaus akiai. Infraraudonųjų spindulių šviesą galima matuoti kaip šilumą, kuris išeina iš objekto. Savo ruožtu šis projektas žiūri į visatos šilumą.

„SPHEREx“ projekto vadovas Allenas Farringtonas paaiškina Inversinis kad žemėlapis apims visą įeinančią šviesą visatoje prieš 10 milijardų metų. Tikslas yra ištirti struktūras, kurias šis šviesos žemėlapis atskleis, idėja yra ta, kad mes galime ką nors pasakyti apie tai, kaip visata buvo sukurta atsirandančių formų.

„Šio tipo žemėlapiuose nebūtinai žiūrime į atskiras galaktikas, bet visur esančias šviesos temas“, - sako Farringtonas. „Jūs galite galvoti apie Žemės vaizdus iš kosmoso naktį, kur galima pamatyti greitkelių kontūras.“

Mokslininkai šiuos žemėlapius naudos tiksliniams tyrimams: nagrinėjant galaktikos formavimo istoriją kosminiu laiku, tarpžvaigždinių ledų vaidmuo žvaigždės ir planetos formavime, ir nagrinėjant infliacijos procesą visatos gimimo metu.

Kadangi SPHEREx priskiria infraraudonųjų spindulių ryšį, jis matuoja galaktikų pasiskirstymą, pažymėdamas jų padėtį ir raudonus poslinkius. Farringtonas paaiškina, kad, vertindami visatą, mes turėtume galvoti apie tai mažiau, kaip vienas nuo kito lenktyniaujantys dalykai, o daugiau kaip erdvė, kuri tampa didesnė ir didesnė.

„Kai taip atsitinka, kai šviesa sklinda iš kitos galaktikos, priklausomai nuo to, kiek toli ji yra, jos šviesa tampa raudona,“ sako Farringtonas. Kitaip tariant, šviesa iš žvaigždės išėjo iš tam tikro dažnio. Kuo toliau jis yra, tuo truputį jis tampa. “

Tikimės, kad skirtingos raudonojo poslinkio vertės atskleis tą ilgai norimą visatos modelį. Kai kurios teorijos sako, kad, kai visata atsirado, mechanizmai, kurie tada nuvažiavo, liko įspaudas, galintis atrodyti kaip kempinė arba medvilnės saldainių griežtumas.

„Jei tai tarsi medvilnės saldainių rutulys, ten yra daug mažų siūlų ir styginių“, - sako Farringtonas. „Nuo šiol iš apklausų galime pasakyti, kad visatos struktūra atrodo atsitiktinai. Bet matematiškai mes nežinome, kaip atsitiktinai tai yra. Šis matematinis atsitiktinumas yra tas, kas gali mums pasakyti, ar visata išplėtė dėl vieno ar kito mechanizmo. “

Tai misija, skirta greitai ir kosmoso mokslo pasaulyje pigiai paaiškinti pirmuosius visatų istorijos momentus ir elegantišką praeities tyrinėjimą, papildant daugiau ateitį turinčių misijų, pavyzdžiui, kelionę į Marsą.

Astrofizikos tyrinėtojų programos „NASA“ mokslininkas Linda Sparkė pasakoja Inversinis kad misija yra tinkama „Explorer“ programai, nes ji gali būti gana greitai, bet „suteikia didžiulį mokslą“, galų gale padėdama atskleisti, kaip galaktikos, žvaigždės ir planetos buvo tokios, kokios yra.

„Pažvelkime į pradžią, kad išsiaiškintume, kodėl viskas yra dabar, kaip matome juos“, - aiškina Sparke. „Žvelgiant į ankstyvąją visatos istoriją yra būdas išbandyti mūsų idėjas apie tai, kaip formuojamos galaktikos, kodėl tamsioji energija stumia juos vienas nuo kito ir kiti dalykai, kurių mes dar nesuprantame. NASA yra apie tyrinėjimą, ir nėra platesnio masto, kurį reikia ištirti nei visa kosmoso!

Farringtonas taip pat yra galimybė dirbti su neįtikėtina komanda, o tai daro įtaką kosmoso mokslo istorijai.

„Per pastaruosius 20 metų dirbau skirtingose ​​misijose„ Jet Propulsion Laboratory “, šiais metais aš mačiau, kad mano vaikai atneša namų moksleivių knygas, kuriose pateikiama informacija apie misijas, kurias dirbu,“ sako Farringtonas. „Nėra nieko vėlesnio, nei manote, wow, aš darau kažką žinių pažangos.

Per ateinančius ketverius metus komanda statys ir testuos SPHEREx. 2025 m. Paskutiniai duomenys bus gauti ir bus prieinami visiems mokslininkams, norintiems ištirti didžiulį duomenų gavimą. Iš ten mes surasime atsakymus į visatos paslaptis, taip pat į naujus klausimus, kurie paskatins tai, ką reiškia mums visiems.