Телескоп NASA вагою з тиранозавра: у сто разів більше неба за один погляд

Нова обсерваторія NASA вийшла на орбіту після приблизно двадцяти років розробки. Маса апарата зіставна з вагою тираннозавра, а габарити — з туристичним автобусом. Телескоп назвали на честь першої керівниці відділу астрономії NASA.

Головна технічна особливість — надшироке поле зору. Воно у сто разів більше, ніж у Габбла, і при цьому зберігає таку саму роздільну здатність. Замість тривалого наведення на окремі об'єкти, як роблять Габбл і Джеймс Вебб, новий інструмент скануватиме великі ділянки неба. Науковці заздалегідь узгодили програму системних оглядів, яка одночасно збиратиме дані для трьох напрямків.

Перший напрямок — темна матерія й темна енергія. Ще на початку 2000-х космологи знали, що звичайна матерія становить лише невелику частку речовини Всесвіту, а решту утримує темна матерія. Наприкінці 1990-х з'ясувалося, що розширення Всесвіту прискорюється — явище назвали темною енергією. Обидва ефекти проявляються на величезних масштабах, тож потребують огляду колосальних ділянок космосу. Телескоп фіксуватиме найдрібніші зміни форми мільйонів галактик, спричинені проходженням темної матерії між ними та обладнанням. Цей ефект порівнюють зі старим склом у вікні, що з часом деформувалося: темна матерія так само викривляє світло далеких об'єктів, що дає змогу картографувати невидиме. Крім того, апарат зафіксує близько 21 тисячі вибухів зірок передбачуваного типу — за ними вирахують точну відстань до кожного об'єкта. Ще одне завдання — карта мільярдів галактик і відстеження того, як вони скупчувалися й розходилися протягом мільярдів років. Це має підтвердити або спростувати припущення, що темна енергія складніша, ніж вважалося.

Другий напрямок — пошук екзопланет. Нині підтверджено трохи більше шести тисяч планет поза Сонячною системою, переважно поблизу нашого зоряного сусідства. Новий телескоп шукатиме їх у центральній, щільно населеній зірками частині Чумацького Шляху. За оцінками, до 200 тисяч нових планет виявлять методом транзитів — за періодичним потьмянінням зірки, коли планета проходить перед її диском. Цей метод найкраще працює для великих планет на тісних орбітах. Друга перевага — гравітаційне мікролінзування: світло далекої зірки викривлюється масою ближчого об'єкта на лінії спостереження. Так сподіваються знайти сотні «планет-бродяг», які не обертаються навколо жодної зірки, включно зі світами розміром менше Марса. Метод дає змогу оцінити демографію планет, чого не дозволяє жоден інший підхід, і зрозуміти, наскільки типовою є будова Сонячної системи.

Разом з даними європейського телескопа Евклід і обсерваторії Вера Рубін у Чилі ці спостереження мають дати найточніші на сьогодні обмеження щодо природи темної енергії. Розрахунковий термін роботи — п'ять років, і результати стануть основою для наступних поколінь досліджень космосу.