NASA versnelt de tijdlijn voor de lancering van de Nancy Grace Roman Space Telescope, een missie die is ontworpen om verder te gaan dan de ‘close-up’ snapshots van de moderne astronomie en in plaats daarvan een weids, panoramisch beeld van de kosmos te bieden.
Het observatorium ondergaat momenteel de laatste pre-lanceringstests in het Goddard Space Flight Center en zal naar verwachting al in september worden gelanceerd, ongeveer acht maanden eerder dan het oorspronkelijke schema. Eenmaal ingezet zal Roman ongeveer 1 miljoen mijl van de aarde reizen naar een stabiele baan nabij de zon, en zich aansluiten bij de gelederen van de Hubble- en James Webb-ruimtetelescopen.
De “Big Picture”-partner
Hoewel de telescopen Hubble en James Webb beroemd zijn om hun vermogen om met ongelooflijke details in te zoomen op specifieke, verre objecten, hebben ze een beperkt gezichtsveld. Ze zien het universum door een ‘sleutelgat’.
De Nancy Grace Roman Space Telescope verandert deze dynamiek. Hoewel hij een spiegel van 2,5 meter hoog heeft die qua grootte vergelijkbaar is met die van Hubble, is de camera een krachtpatser op het gebied van groothoekzicht.
– Efficiëntie: Om een enorm object als het Andromedastelsel vast te leggen, heeft Hubble ongeveer 400 afzonderlijke beelden nodig die aan elkaar zijn geplakt. Roman kan hetzelfde resultaat bereiken in slechts twee schoten.
– Schaal: Roman kan delen van de hemel in beeld brengen die grofweg 100 keer groter zijn dan Hubble, en biedt daarmee de “steiger” of structurele context die geïsoleerde beelden in de verre ruimte missen.
Onthulling van het ‘donkere universum’
De belangrijkste wetenschappelijke drijfveer voor deze missie is het mysterie van het “donkere universum”. De huidige kosmologische modellen suggereren dat alles wat we kunnen zien (sterren, planeten en sterrenstelsels) slechts ongeveer 5% van het universum uitmaakt. De rest bestaat uit twee onzichtbare entiteiten: donkere materie en donkere energie.
Omdat deze stoffen geen licht uitstralen, moeten wetenschappers hun invloed op zichtbare materie bestuderen om ze te begrijpen. Roman zal dit aanpakken via drie hoofdmethoden:
1. Galaxy Mapping: Door de posities en vormen van honderden miljoenen sterrenstelsels in kaart te brengen, zal Roman laten zien hoe kosmische structuren zich in de loop van de tijd hebben ontwikkeld.
2. Zwaartekrachtlens: De telescoop zal waarnemen hoe onzichtbare klontjes donkere materie het licht van verre sterrenstelsels afbuigen, waardoor het onzichtbare effectief in kaart wordt gebracht.
3. Het volgen van supernova’s: Door Type Ia-supernova’s – exploderende sterren met voorspelbare helderheid – te monitoren, zal Roman wetenschappers helpen de snelheid te meten waarmee het universum uitdijt.
“Huidige waarnemingen wijzen erop dat ons standaardmodel van het universum onjuist is”, zegt senior projectwetenschapper Julie McEnery. “Roman zal deze kunnen bevestigen en ons op het pad zetten om te begrijpen wat juist is.”
Een nieuwe telling van exoplaneten
Naast donkere energie zal Roman optreden als een geavanceerde jager op exoplaneten (planeten buiten ons zonnestelsel). In tegenstelling tot eerdere missies die zich concentreerden op planeten die dicht bij hun sterren draaien, zal Roman een techniek gebruiken die microlensing wordt genoemd om planeten in de koelere, buitenste delen van zonnestelsels te vinden – vergelijkbaar met de posities van Jupiter en Saturnus.
Door dichte sterrenvelden in de Melkweg te monitoren, zal Roman uitkijken naar de subtiele zwaartekracht-“blips” die optreden wanneer een ster met een planeet voor een verre achtergrondster langs beweegt. Dit zou duizenden nieuwe werelden kunnen onthullen, waaronder ‘schurkenplaneten’ die zonder gastster door de ruimte zweven.
Bovendien zal de telescoop een geavanceerde coronagraaf testen, een apparaat dat is ontworpen om de overweldigende schittering van een ster te blokkeren. Als dit lukt, zou deze technologie er uiteindelijk voor kunnen zorgen dat toekomstige telescopen rechtstreeks beelden kunnen maken van aardachtige planeten die rond verre zonnen draaien.
Een levende atlas van de kosmos
Ten slotte zal Roman dienen als tijdelijke bibliotheek voor astronomen. Door herhaaldelijk dezelfde delen van de hemel te scannen, zal het een ‘voor en na’-opname van het universum creëren. Het zal vastleggen:
– De plotselinge ontsteking van supernova’s.
– De voedingsfakkels van zwarte gaten.
– De fluctuerende helderheid van miljoenen sterren in de Melkweg.
Deze enorme dataset zal fungeren als een nieuwe ‘Atlas van het Heelal’ en een permanent referentiepunt bieden dat andere telescopen kunnen gebruiken om plotselinge kosmische gebeurtenissen te onderzoeken.
Conclusie
De Nancy Grace Roman Space Telescope vertegenwoordigt een fundamentele verschuiving van het afzonderlijk bestuderen van kosmische objecten naar het begrijpen van het universum als een verbonden, evoluerend systeem. Door de onzichtbare krachten van donkere materie en donkere energie in kaart te brengen, wil het ons fundamentele begrip van hoe de kosmos werkt corrigeren.
