Să vorbim despre SPHEREx: Misiunea de a găsi originea universului

Când vine vorba de povestiri de origine, universul nostru are unul bun. Teoria general acceptată este că între 12 și 14 miliarde de ani în urmă, universul vizibil a fost dimensiunea unui strugure.

Apoi, cu a bubuitură, aceasta se extindea exponențial dintr-o stare densă la cald în cosmosul nostru vast. În timp ce ideea Big Bang-ului a fost acceptată în general începând din 1980, încă nu avem nicio idee despre cum sa întâmplat de fapt această inflație masivă.

Aici intră misiunea SPHEREx. Săptămâna trecută, NASA a anunțat un nou proiect care susține titlul epic de: Spectro-fotometrul pentru istoria universului, epoca reionizării și a exploratorului Ices.

SPHEREx o activitate de 242 milioane de dolari, care va fi lansată în 2023. De doi ani, observatorul în formă de vagabond va traversa Pământul pe o orbită de două ori mai mare decât cea a Stației Spațiale Internaționale. Este o misiune menită să abordeze trei întrebări importante, printre care: Care este originea universului?

"SPHEREx va sonda inflația, expansiunea rapidă a spațiului care se crede că a avut loc după momentele de la Big Bang", spune cercetătorul principal James Bock de la Caltech Invers. Bock explică faptul că, pe lângă extinderea rapidă a universului, inflația produce "variații ale densității care în cele din urmă ajung la semințe în locurile în care se formează galaxiile".

Distribuția galaxiilor de astăzi este sensibilă la proprietățile inflației. Pentru a determina natura acestor variații, Bock și echipa vor face ceea ce au făcut ceilalți exploratori înainte de a le face - să facă o hartă.

SPHEREx este proiectat pentru a cerceta întregul cer de patru ori, în procesul de colectare a datelor despre 300 de milioane de galaxii, precum și peste 100 de milioane de stele în 96 de culori spectrale. De asemenea, observatorul efectuează fotografii în infraroșu - radiații electromagnetice care sunt invizibile pentru ochiul uman. Lumina infrarosu poate fi masurata ca caldura care iese de pe un obiect. La rândul său, acest proiect se uită la căldura universului.

Allen Farrington, director de proiect al SPHEREx, explică Invers că harta va include toată lumina care intră în univers până în urmă cu 10 miliarde de ani. Scopul este de a examina structurile pe care această hartă de lumină le va dezvălui, ideea fiind că putem spune ceva despre cum a fost creat universul prin formele care apar.

"În acest tip de hartă, nu neapărat privim galaxiile individuale, ci firele de lumină care sunt peste tot", spune Farrington. "Poți să te gândești la imagini ale Pământului din spațiu noaptea, unde poți vedea schițele autostrăzilor".

Oamenii de știință vor folosi aceste hărți pentru investigații vizate: Examinând istoricul formării galaxiilor în timpul cosmic, rolul de icester interstelar joacă în formarea stelelor și planetelor, și examinând procesul de inflație în timpul nașterii universului.

Deoarece SPHEREx se caracterizează prin infraroșu, măsoară distribuția galaxiilor observând pozițiile și schimbările roșii. Farrington explică faptul că, atunci când luăm în considerare extinderea universului, ar trebui să ne gândim mai puțin la acesta, pe măsură ce lucrurile se îndepărtează unul de celălalt și mai mult pe măsură ce spațiul devine din ce în ce mai mare.

"Când se întâmplă acest lucru, atunci când lumina este emisă de o altă galaxie, în funcție de cât de departe este, lumina ei devine redusă", spune Farrington. "Cu alte cuvinte, lumina a ieșit dintr-o stea la o anumită frecvență. Cu cât este mai departe, cu atât devine mai roșu."

Speranța este că valori diferite de redistribuire a roșii vor dezvălui modelul dorit de mult timp al universului. Unele teorii spun că, atunci când universul a izbucnit în ființă, mecanismele care au condus apoi au lăsat un model de amprentă care ar putea arăta ca burete sau sforțarea bomboane de vată.

"Dacă este ca o minge de bomboane de vată, atunci există o mulțime de fire mici și șiruri de caractere", spune Farrington. "De acum, putem spune din sondaje că structura universului pare cam întâmplătoare. Dar, din punct de vedere matematic, nu știm cât de întâmplător este. Randomitatea matematică este ceea ce ne poate spune dacă universul sa extins din cauza unui mecanism sau a altui ".

Este o misiune creată rapid și, în lumea științei spațiale, explică în mod ieftin primele momente din istoria universului - și o explorare elegantă a trecutului, complimentând mai multe misiuni viitoare, cum ar fi călătoria spre Marte.

A declarat Linda Sparke, cercetătorul programului de explorare astrofizică de la NASA Invers că misiunea este potrivită pentru programul Explorer, deoarece poate fi relativ rapid, dar "oferă o cantitate enormă de știință", ajungând, în cele din urmă, să dezvăluie cum au ajuns galaxiile, stelele și planetele așa cum sunt.

"Ne uităm la începuturi pentru a înțelege de ce lucrurile sunt acum așa cum le vedem", explică Sparke. "Privind la istoria timpurie a universului este o modalitate de a testa ideile noastre despre cum se formează galaxiile, de ce energia întunecată îi împinge separat unul de celălalt și alte lucruri pe care încă nu le înțelegem. NASA este despre explorare și nu există o scară mai mare de explorat decât întregul cosmos!"

Pentru Farrington, este și o oportunitate de a lucra cu o echipă incredibilă, influențând în același timp istoria științei spațiului.

"Am lucrat la misiuni diferite la Laboratorul de Propulsie Jet din ultimii 20 de ani, în acei ani, mi-am văzut copiii să aducă cărți de știință acasă la școală conținând informații despre misiunile la care am lucrat", spune Farrington. "Nu este nimic mai răcoros decât asta, când crezi, wow, fac ceva pentru avansarea cunoașterii.

Pentru următorii patru ani, echipa va construi și va testa SPHEREx. În 2025, vor apărea ultimele date și vor fi puse la dispoziția tuturor oamenilor de știință care doresc să examineze datele masive. De acolo, vom găsi răspunsuri pentru misterele universului - precum și noi întrebări care vor împinge limitele a ceea ce înseamnă pentru noi toți să existe.