요즘 우주와 천문학에서 가장 화끈하고 흥미 진진한 주제 중 하나는 1.) 외계 행성 – 다른 별을 도는 행성들 – 그리고 2.) 암흑 물질 — 우리 우주의 상당 부분을 차지하는 미지의 물질들입니다. 현재 개발중인 우주선이 있는데, 실제로 지구와 같은 다른 행성이 있는지에 대한 질문에 답하고 암흑 물질의 본질에 대한 단서를 제공합니다. 우주선은 SIM (Space Interferometry Mission)이라고합니다. 시스템 과학자 인 스티븐 에드 버그 (Stephen Edberg)는“우리는 다른 별 주위의 다른 지구를 찾고있을 것이며, 은하의 정확한 질량 측정을 통해 암흑 물질도 측정 할 수 있어야한다”고 말했다.
2009 년 1 월 20 일“365 일의 천문학”팟 캐스트와 Steve Edberg와의 인터뷰를 듣고 /하거나 아래의 SIM Lite 임무에 대해 더 읽어보십시오!
이 임무의 개념은 잠시 동안 존재 해 왔으며 망원경은 다른 화신을 거치면서 시간이 지남에 따라 개념이 바뀌 었습니다. 우주선 자체가 작아졌지만 간섭계 미러가 커짐에 따라 현재 임무는 SIM Lite라고합니다.
무선 파장에서의 간섭 측정은 50 년 이상 수행되었지만 광학 간섭 측정은 최근에야 성숙되었습니다. 광학 간섭계는 여러 망원경의 빛을 결합하여 훨씬 더 큰 망원경으로 작동합니다. SIM Lite에는 가시 광선 항성 간섭계 센서 2 개와 다른 고급 검출기가 장착되어 지구 대기 외부에서 공전하는 매우 민감한 망원경을 만들기 위해 함께 작동합니다.
Edberg는“이것은 거의 믿을 수 없을 정도로 정확도를 하늘에서 측정 할 수있는 도구입니다. “버즈 알 드린이 달에 서 있다고 상상해보십시오. 엄지 손가락과 집게 손가락 사이에 니켈을 쥐고있는 척합니다. SIM은 누군가 지구 표면에 서있는 것처럼 그 니켈의 두께를 측정 할 수 있습니다. 그것은 하늘의 아주 작은 부분 인 1 마이크로 초입니다.” 이것을 묘사 한 비디오보기 — (퀵타임 필요)
SIM을 사용하여 이와 같은 측정을 수행 할 수 있으면 지구에서 약 30 광년 이내에 행성의 존재를 유추 할 수 있으며이 행성은 지구만큼 작고 질량이 적을 수 있습니다. 현재 SIM 팀은 5 년 동안 임무를 수행하면서 65 ~ 100 개의 별을 연구하면서 액체 유사 물이 존재할 수있는 거주 가능한 구역에서 별을 공전하는 지구와 비슷한 질량을 가진 지구 유사체를 찾고 있습니다.
예를 들어, SIM Lite는 16 광년 떨어져있는 스타 40 에리 다니 A 주변의 거주 가능한 행성을 감지 할 수 있으며, 스팍의 고향 행성 인 벌컨의 위치로 "스타 트렉"텔레비전 시리즈의 팬들에게 알려져 있습니다. . 이 가능한 감지를 묘사 한 동영상을보십시오 (QuickTime 필요).
SIM은 행성을 직접 감지하지 않지만 부모 별에서 발생하는 동작을 감지하여 행성을 감지합니다. 에드 버그는“어려운 일이지만 의문의 여지가 없습니다. 그러나 우리 자신의 태양계에서 보는 것과 다른 행성계에서 본 것에 따라 복잡해집니다. 우리는 하나 이상의 행성을 가진 다른 시스템이 있다는 것을 알고 있습니다. 여러 행성이 측정을 혼란스럽게 할 수 있습니다.”
그러나 SIM은 다른 별을 도는 다른 크기의 행성을 감지 할 수 있어야합니다. SIM Lite는 최근 SIM의 기술이 다양한 크기의 행성의 질량을 측정 할 수있는 능력을 통해 다중 행성 시스템에서 지구 질량 행성을 탐지 할 수 있음을 확인한 4 개의 개별 팀이 수행 한 이중 맹검 연구를 통과했습니다. 지구 질량.
에드 버그는“우리가 아는 모든 행성은 방사형 속도라고 불리는 방법을 사용하여 탐지되었다”며“우리는 별이 우리를 향해 주기적으로 이동하고 우리에게서 멀어지면서 주기적으로 움직이는 것을보고있다. 그러나 그와 같은 측정을 할 때 다른 정보가 없으면 별 또는 별 또는 행성의 질량에 대한 행성의 궤도 방향을 알 수 없습니다.”
가장 인기있는 별에서는 방사형 속도를 사용하여 행성을 찾을 수 없습니다. 그러나 SIM Lite는 다이어그램에서 가장 멋진 별부터 가장 뜨거운 별까지 선명한 별을 볼 수 있습니다.
Edberg는“지금까지 지구 크기의 다른 행성을 찾지 못했습니다. (지구의 1.4 배에 달하는 행성에 대한 2009 년 9 월 9 일자 기사를 참조하십시오.)“태양과 같은 별 주위에서 지구 유사체를 찾는 것이 실제로 큰 목표입니다.”
Edberg는“지금 우리가 알고있는 다른 행성에서는 큰 물음표입니다. 저는 우리가 외계 행성의 질량의 약 10 % 만 알고 있다고 생각합니다.
"광대역 조사"라고 불리는 두 번째 행성 탐색 프로그램은 우리 은하계에서 대략 2,000 개의 별을 조사하여 유병 행성의 크기를 해왕성 이상으로 결정합니다.
SIM은 또한 별의 크기와 별의 거리를 측정하는 데 사용되며 이전보다 수백 배 더 정확하게 할 수 있습니다. SIM Lite는 또한 대부분의 경우 근처 은하의 움직임을 처음으로 측정합니다. 이러한 측정은 개별 은하의 최초 총 질량 측정을 제공하는 데 도움이됩니다. 이 모든 것들로 과학자들은 우리 은하와 우주에서 암흑 물질의 분포를 추정 할 수 있습니다.
에드 버그는“암흑 물질은 중력에 영향을 미치는 것으로 알려져있다. “우리가 알고있는 것처럼 정상적인 문제와 상호 작용하지 않는 것 같습니다. 더 많은 단서를 얻으려면 그것이 어디에 있는지 알고 싶습니다.”
SIM은 두 가지 다른 척도로 측정합니다. 하나는 은하계 안에 있으며, 별과 구상 성단을 측정하고, 은하수를 도는 작은 은하에서 찢어진 별을 측정합니다.
Edberg는“우리는 우리 은하의 질량 모델을 수행 할 수 있으며, 암흑 물질이 많은 것을 포함하여 질량이 어디에 있는지 알아낼 수 있습니다. “우리 은하가 어떻게 회전하는지 측정 할 때, 마치 은하처럼 회전하는 것을 알 수 있습니다. 우리는 수성이 명왕성보다 태양 주위를 빠르게 돌아 다니는 것을 생각하는 케 플레 리안 대신에 은하계의 중심까지, 태양의 거리를 넘어 측정 할 수있을 정도로 가까이, 은하수는 마치 단단한 것처럼 회전합니다. 신체. 몸이 단단하지는 않지만 밀도가 높아야하며 우리가 볼 수있는 것보다 훨씬 많은 문제가 있음을 의미합니다.”
Edberg는“우리가 알고 싶은 또 다른 것은 은하단에 암흑 물질이 집중되어 있다는 것입니다. “은하수는 로컬 은하 그룹의 일부이며, SIM은 개별 은하 내에서 별을 측정 할 수있는 능력을 가지고 있으며, 암흑 물질이 로컬 그룹 내에서 어디에 있는지 알려주기 위해 모델링 될 수 있습니다. 이것은 최첨단입니다. 이것은 천체 물리학과 우주론에서 현재 가장 큰 미스터리 중 하나입니다.”
여분의 태양 행성과 암흑 에너지는 한 우주선이 찾고자하는 완전히 다른 두 가지처럼 보일 수 있지만, 에드 버그는 이것이 모든 것이 어떻게 연결되어 있는지 보여주는 예라고 말했다.
“행성 질량을 얻으려면 부모 별의 질량을 알아야합니다.”라고 그는 말했다. “SIM은 별, 특히 이진 별을 측정하고 다양한 종류의 별에 대한 별의 질량을 결정하고 반사 운동을 일으키는 행성의 크기를 추정 할 수 있습니다. 측정하고 행성이있는 별이 하늘 주위에 흩어지기 때문에 위도 및 경도를 알려주는 고정 된 점의 별 격자가 필요합니다. 세인트루이스와 로스 앤젤레스의 정확한 위치를 알고 있다면 둘 사이의 위치를 삼각 측량하는 것이 훨씬 쉽습니다. 우리는 하늘 곳곳에서 이것을해야하며, 그렇게하려면 별과 묶어야합니다. SIM은 그렇게 할 수 있습니다. 이것들은 우리가 답을 모르는 근본적인 질문이지만 SIM이 답을 찾는 데 도움이 될 것입니다.”
따라서 SIM Lite는 우리 동네에서 우주 끝까지 검색 할 것입니다.
이 미래 우주선의 상태는 어떻습니까?
에드 버그는“현재 우리는 보류 중입니다. “우리는 최근에 이중 맹검 테스트를 통과하여 SIM이 여러 행성을 가진 시스템에서 지구와 같은 행성을 찾을 수 있음을 보여주었습니다. SIM은 또한 천문 과학계가 기초를 엄청나게 강화하기 위해 SIM과 같은 임무를 수행해야한다는 10 가지 검토를 진행하고있다”고 말했다.
실제 장비를 구축하기 위해 기술 작업을 수행하고 있지만 예산상의 이유로 NASA는 출시 날짜를 설정하지 않았습니다. 에드 버그는“NASA에서 앞서 나가면 2015 년까지 출시 할 수있을 것으로 생각하며, 앞으로 10 년 간 검토 결과에 따라 달라지며 보고서는 약 1 년 안에 나올 것”이라고 말했다.
SIM Lite는 천문학에서 완전히 새로운 측정 기능을 제공합니다. 그 결과는 현재 계획된 미래의 우주 관측소뿐만 아니라 현재의 기능을 보완하면서 자체적으로 확고하게 자리 잡을 것입니다.
SIM에 대한 자세한 내용은 미션 웹 사이트를 확인하십시오.
