Широкоугольный инфракрасный телескоп (Wide Field Infrared Survey Telescope или WFIRST) находится на одной ступеньке с другими флагманскими телескопами НАСА. Ожидается, что этот инструмент будет запущен в середине 2020-х годов и даст астрономам более чёткое и широкое представление о Вселенной, с конечной целью – раскрыть некоторые из самых больших космических загадок.
Телескоп будет оснащен зеркалом шириной 2,4 метра (7,8 фута) и 300-мегапиксельной камерой, что позволит обсерватории в одном снимке уместить область, в 100 раз большую, чем видит космический телескоп “Хаббл” (НАСА), при этом разрешение останется таким же высоким.
В настоящее время за строительство этого телескопа ответственны компания L3Harris, занимающаяся аэрокосмическими технологиями, и компания Ball Aerospace, разработчик космических кораблей, которая так же участвовала в проектировании “Хаббла” и космического телескопа “Спитцер” (НАСА).
Большая Вселенная, большие вопросы
Давным-давно Вселенная расширялась намного медленнее, чем сегодня, и кажется, что она будет расширяться ещё быстрее со временем. Телескоп “Хаббл” обнаружил это, наблюдая далёкие, древние сверхновые.
Но что вызывает это ускорение расширения Вселенной? Учёные ещё не уверены, но они думают, что это как-то связано с тёмной энергией. Хотя мы знаем, что тёмная энергия составляет около 68% нашей Вселенной, мы не знаем, что это такое – только то, что она делает со Вселенной. Остальная часть Вселенной состоит из тёмного вещества (27%) и видимого вещества (5%), которое включает в себя нас и всё, что мы можем видеть, слышать или трогать.
WFIRST проведёт ряд измерений, которые помогут учёным изучить эволюцию тёмной энергии со времен Большого Взрыва. Работа WFIRST будет включать в себя создание точной карты изменения распределения галактик с течением времени, поиск сверхновых звёзд и измерение расстояний до них, а также измерение формы очень больших галактик и скоплений галактик. Все эти измерения помогут учёным понять, как развивалась тёмная энергия, что является ключом к пониманию того, почему расширение Вселенной, похоже, ускоряется.
В поисках экзопланет
Помимо того, что астрономы смогут ответить на некоторые из самых интересных вопросов, WFIRST также поможет учёным обнаружить планеты, вращающиеся вокруг других звёзд в нашем галактическом районе. Эти экзопланеты многочисленны. В ходе миссии космического телескопа “Кеплер” (НАСА) , которая осуществлялась с 2009 по 2018 год, было обнаружено более 2600 экзопланет, вращающихся вокруг звёзд за пределами нашей Солнечной системы.
WFIRST расширит этот список, он будет искать планеты так далеко, как мы не можем себе представить – за тысячи световых лет от центра галактики Млечный Путь. Один из методов, который будет использовать WFIRST, называется микролинзированием. Этот метод использует теорию общей относительности Альберта Эйнштейна, которая показала нам, что гравитация может изгибать световые волны на больших расстояниях.
Когда близлежащая звезда проходит около фоновой звезды (с нашей точки зрения), свет фоновой (или исходной) звезды изгибается вокруг звезды переднего плана (или линзирования). Этот изогнутый свет увеличивает фоновую звезду, делая её намного больше для наблюдателей на Земле. И если у этой звезды-линзы есть планеты, эти планеты также заметно изгибают свет исходной звезды. С помощью сложных вычислений учёные могут затем определить массу планеты, её орбиту и орбитальный период вокруг звезды-линзы.
WFIRST также будет использовать метод коронографии для прямой визуализации экзопланет. Поскольку экзопланеты намного тусклее, чем звёзды, вокруг которых они вращаются, их невероятно трудно сфотографировать. Коронограф представляет собой оптический прибор, который подавляет звёздный свет, что делает возможным получение изображений этих экзопланет. Используя эту технику, WFIRST может изучать структуру, состав или даже химию атмосферы экзопланеты – аспекты, которые учёные должны знать, чтобы понять, является ли мир потенциально обитаемым.
