美国宇航局选择制作全天空红外地图的任务

美国宇航局选择制作全天空红外地图的任务

SPHEREx将用红外线映射数亿个星系。

NASA JPL
美国宇航局选择制作全天空红外地图的任务

美国国家航空航天局(NASA)刚刚开启了一项任务,它将研究宇宙历史的多个时代,从大爆炸后的最早几分之一到现代行星形成。 宇宙历史的基于空间的光谱 - 光度计,再电离时代和Ices Explorer(SPHEREx)将以红外波长映射整个天空,这些波长主要被地球大气阻挡。

“这是一个伟大的时刻,”SPHEREx首席研究员詹姆斯博克说,他是帕萨迪纳加州理工学院的天文学家,他说他很高兴成为一个大团队的一员。 “如果只是我,我真的会感到恐慌。”

SPHEREx击败了NASA中产阶级探险家计划(MIDEX)的另一个决赛选手,这是一个竞争性的任务线,其成本上限为2.5亿美元。 以前的MIDEX任务包括去年发射的过境系外行星测量卫星(TESS)。 SPHEREx已获得2.42亿美元的奖金,预计将于2023年推出。

SPHEREx的主要目标之一是确定从地球到3亿个星系的距离并绘制出他们的3D结构。 通过观察其大规模分布中的过密度和密度不足,该任务可能能够梳理出早期宇宙中假设时期的微小影响,即宇宙膨胀,当宇宙在瞬间呈指数级扩张时大爆炸。

由膨胀引起的新生宇宙的原始量子力学波动在宇宙微波背景上留下了涟漪,这是望远镜可以看到的最远的光。 同样,通货膨胀可能会在银河系分布上产生一个特征,这将为研究人员提供有关其细节的线索。 一些理论认为,通货膨胀的能量来自一个被称为膨胀的相关粒子的场。

“观点可能过于简单,”博克说。 “有理由认为会涉及多个领域。”

SPHEREx还将收集有关星系发出的总光线的信息,深入了解一个研究不足的时代,称为电离,当第一颗恒星开始照亮宇宙并加热氢气云时。 最后,离家更近,任务将绘制出银河系内分子云中丰富的冰。 随着这些云层的崩塌,它们形成了恒星和行星,尽管这个过程的细节仍然不为人所知。

“粉尘颗粒上的冰可能对吸积很重要,”博克说。 “例如,让事情更好地结合在一起。”

在MIDEX比赛中,SPHEREx赢得了Arcus卫星,该卫星将研究X射线中的星系,以更好地了解其中心的超大质量黑洞。 系外行星任务,快速红外系外行星光谱测量探测器(FINESSE),最初是另一个决赛选手。 但美国宇航局要求其设计人员为欧洲航天局开发的类似天文台提供技术和专业知识,称为大气遥感系外行星大调查(ARIEL)。