이 시뮬레이션은 WFIRST로 볼 수있는 것을 보여줍니다

2025 년에 우주에 도달하면 광 시야 적외선 측량 망원경 (WFIRST)는 가장 강력한 천문대가 될 것입니다. 허블 과 스피처 우주 망원경. WFIRST는 넓은 시야각과 함께 고해상도의 고유 한 조합에 의존하여 100에 해당하는 것을 캡처 할 수 있습니다. 허블한 번의 촬영으로 고품질 이미지를 촬영하고 1,000 배의 속도로 밤하늘을 조사하십시오.

NASA의 고다드 우주 비행 센터 (Godard Space Flight Center)의 천문학 자들은이 중요한 사건에 대비하여 WFIRST가 관찰 할 수있는 것을 보여주기 위해 시뮬레이션을 진행하고 있습니다. NASA의 Goddard Space Flight Center는 시청자에게 이러한 모습을 미리 보여주기 위해 WFIRST가 주변의 안드로메다 은하 (M31)를 조사하는 시뮬레이션 비디오를 공유했습니다.

이번 주 호놀룰루에서 열린 미국 천문 학회 (ASS) 235 차 회의에서 발표 된 시뮬레이션은 허블 안드로메다에 대한 수백 번의 관찰 과정에서 이러한 방식으로 시뮬레이션을 통해 뷰어는 WFIRST가 단일 이미지로 제공 할 수있는 광대하고 넓고 세밀한 세부 사항을 미리 볼 수 있습니다.

시뮬레이트 된 샷은 34,000 광년의 공간 영역을 커버하고 5 천만 개 이상의 별의 적색 및 적외선을 보여줍니다. 이러한 종류의 이미징 파워를 통해 WFIRST는 허블이 30 년 동안 수행 한 것만큼이나 근적외선 스펙트럼에서 몇 달 만에 하늘을 조사 할 수있었습니다.

NASA의 고다드 우주 비행 센터 (Godard Space Flight Center)의 WFIRST 통신 부 프로젝트 과학자 인 엘리사 퀸 타나 (Elisa Quintana)는 WFIRST가 천체 물리학의 혁명을 이끌 것이라고 확신하고있다. 그녀가 최근 NASA 보도 자료에서 언급 한 것처럼 :

“과 같은 근본적인 질문에 답하기 위해 : 태양계 행성과 같은 행성은 얼마나 흔합니까? 은하들은 어떻게 형성되고 진화하며 상호 작용합니까? 시간이 지남에 따라 우주의 팽창률이 어떻게, 왜, 왜 바뀌 었습니까? 하늘을 넓고 상세하게 볼 수있는 도구가 필요합니다. WFIRST가 그 도구가 될 것입니다.”

시뮬레이션에 표시된 18 개의 이미지는 모든 포인팅 및 이미지 샷에서 WFIRST가 볼 수있는 정확한 그림을 나타냅니다. 각각 4096 x 4096 픽셀을 측정하는 18 개의 검출기로 WFIRST는 대략 1? 모든 허블 이미지는 보름달의 1 % 미만의 영역을 커버하는 반면, 모든 허블 이미지는 모든 포인팅과 함께 보름달의 시간을 곱한 것입니다.

이미징 기능 외에도 WFIRST가 제공하는 탁월한 조사 속도가 있으며 이는 넓은 시야의 결과입니다. 하나의 포인팅에서 더 넓은 영역을 모니터링하고 한 필드에서 다른 필드로 신속하게 전환 할 수 있기 때문에, 미션 팀은 새로운 필드를 조사 할 때마다 재 지정되는 힘든 과정을 거치지 않아도됩니다.

또 다른 요소는 WFIRST가 차지할 궤도이며, 이는 일반적으로 지구에 의해 방해받지 않는 공간을 보여줍니다. 이므로 허블약 560km (350 마일)의 LEO (Low Earth Orbit)는 종종 궤도주기의 절반 동안 만 데이터를 수집 할 수 있었음을 의미하며, WFIRST는 약 160 만 km (100 만 마일)의 넓은 궤도에있게됩니다. . 이 거리에서 거의 연속적인 방식으로 관측을 수행 할 수 있습니다.

시애틀 워싱턴 대학의 천문학자인 벤 윌리엄스 (Ben Williams)는이 이미지에 대한 시뮬레이션 된 데이터 세트를 생성했습니다. 그가 설명했듯이 WFIRST는 안드로메다와 같은 주변의 큰 물체를 이해할 수있는 소중한 기회를 제공합니다.

“우리는 지난 수십 년 동안 인근 은하의 작은 부분에서 고해상도로 이미지를 얻는 데 보냈습니다. 허블을 사용하면 매우 복잡한 인근 시스템을 실제로 감탄시킬 수 있습니다. WFIRST를 사용하면 많은 시간을 소비하지 않고도 모든 것을 즉시 처리 할 수 ​​있습니다.”

기본적으로, 그러한 넓은 지역의 이미지를 포착하는 능력은 천문학 자에게 별이 어떻게 형성되고 시간이 지남에 따라 은하가 어떻게 변하는 지 이해하는 데 필요한 맥락을 제공 할 것입니다. 본질적으로, 넓은 시야는 천문학 자들이 개별 별이나 은하뿐만 아니라 그들이 거주하는 구조와 주변 환경을 연구 할 수있게합니다.

이러한 수준의 기술과 기능을 통해 미션 컨트롤러는 우주에서 방대한 양의 데이터를 수집하기를 기대합니다. 5 년간 계획된 임무를 수행하는 동안 WFIRST는 수천 개의 행성, 수십억 개의 별 및 수백만 개의 은하계에 20 페타 바이트 이상의 정보를 축적 할 것으로 예상됩니다. 이 데이터는 우주의 근본적인 문제와 그것을 지배하는 법률을 다루는 데 사용될 것입니다.

우주의 팽창이 불가사의하고 보이지 않는 힘 (일명 암흑 에너지)에 의한 것인지 우주적 규모에 대한 일반 상대성 이론의 붕괴 때문인지; 최초의 은하가 우주에 나타 났을 때 그리고 그들이 어떻게 진화했는지; 태양계 (외계 행성) 이외의 행성이 생명을 유지하기에 충분한 대기와 표면에 필요한 조건을 가지고 있는지의 여부.

워싱턴 대학의 천문학 교수 인 줄리안 달톤 톤 (Julianne Dalcanton)은 시뮬레이션 된 데이터를 기반으로하는 PHAT (Panchromatic Hubble Andromeda Treasury) 프로그램을 이끌었습니다. 그녀가 설명했듯이 WFIRST의 초망원 및 초광각 기능의 조합 (시뮬레이션으로 시연)은 획기적인 잠재력을 가지고 있습니다.

“안드로메다에 대한 PHAT 설문 조사는 엄청나게 정당화되고 예측해야하는 엄청난 시간 투자였습니다. 이 새로운 시뮬레이션은 WFIRST에 대한 등가 관측이 얼마나 쉬운지를 보여줍니다.”

WFIRST는 또한 별을 비추는 행성이 직접 영상화하고 특성화 될 수 있도록 별의 빛을 차단하도록 설계된 기기 인 코로나 그래프를 운반함으로써 기술 시연자 역할을 수행 할 것입니다. 다른 첫 번째로, WFIRST가 수집 한 데이터는 공개 액세스가 가능하며 즉시 공개됩니다. Dalcanton에 따르면, 이것은 임무의 가장 중요한 측면 중 하나입니다.

그녀는“전 세계의 수천 명의 사람들이 그 데이터에 대해 생각하고이를 활용하는 새로운 방법을 생각 해낼 수있을 것”이라고 말했다. "WFIRST 데이터가 어떤 잠금을 해제할지 예측하기는 어렵지만, 더 많은 사람들이 데이터를 볼수록 발견 속도가 빠르다는 것을 알고 있습니다."

무엇보다도 WFIRST 임무는 이미 우주에있는 관측소를 보완 할 것입니다. 여기에는 NASA가 포함됩니다 허블 그리고 제임스 웹 우주 망원경 (이것은 근적외선에서 광범위한 조사를 수행 할 예정 임)와 ESA의 유클리드 임무 – 암흑 물질과 암흑 에너지의 역할을 결정하기 위해 우주가 확대되는 속도를 측정 할 것입니다.

메릴랜드 주 볼티모어 우주 망원경 과학 연구소 (STSI)의 WFIRST 미션 과학자 Karoline Gilbert는 다음과 같이 말합니다.

“허블의 시야의 백 배와 하늘을 빠르게 조사 할 수있는 능력을 갖춘 WFIRST는 매우 강력한 발견 도구가 될 것입니다. 100 배 더 민감하고 적외선을 더 깊게 볼 수있는 웹 (Webb)은 WFIRST에 의해 발견 된 희귀 한 천체를 정교하게 자세히 관찰 할 수 있습니다. 한편 허블은 WFIRST가 발견 한 물체에 의해 방출되는 광학 및 자외선에 대한 독특한 시각을 계속 제공 할 것이며 Webb는 계속 이어질 것입니다.”

2020 년대는 천문학 자와 우주 탐험 애호가들에게 매우 흥미로운 시간이되었습니다. 서비스에 들어갈 차세대 지상 및 우주 망원경 외에도 달, 화성 및 외부 태양계로 향하는 많은 임무가 있습니다. 우주의 신비와 그 안에있는 모든 것들이 양파에 비유 될 수 있다면,이 10 년 안에 여러 층이 벗겨 질 것입니다!

시뮬레이션 이미지는 하와이 호놀룰루에서 열린 235 번째 미국 천문 학회에서 발표되고 있습니다.