Kredit:NASA
Ett NASA-teleskop som kommer att ge människor den största, djupast, den tydligaste bilden av universum sedan rymdteleskopet Hubble kunde hitta så många som 1, 400 nya planeter utanför jordens solsystem, ny forskning tyder på.
Det nya teleskopet banar väg för en mer exakt, mer fokuserat sökande efter utomjordiskt liv, enligt forskare.
Studien, av ett team av astronomer vid Ohio State University, ger de mest detaljerade uppskattningarna hittills av den potentiella räckvidden av Wide Field Infrared Survey Telescope-uppdraget (med smeknamnet WFIRST.) Det designades av NASA och astronomer över hela landet för att hitta nya planeter och forska om mörk energi, den mystiska kraften som genomsyrar annars tomma rymden och som kan hålla nycklarna till att förstå hur universum expanderar. Deras arbete publicerades 25 februari i Astrofysisk tidskrift Tilläggsserien .
"Vi vill veta vilken typ av planetsystem det finns, sa Matthew Penny, huvudförfattare till studien och postdoktor vid Ohio State Department of Astronomy. "Att göra det, du behöver inte bara titta var det uppenbara, lätta saker är. Du måste titta på allt."
Planeterna som WFIRST sannolikt kommer att hitta kommer att vara längre från sina stjärnor än de flesta planeter som hittills hittats, sa Penny. Uppdraget kommer att bygga på Keplers arbete, ett rymdteleskop som hittade mer än 2, 600 planeter utanför vårt solsystem. Kepleruppdraget avslutades 30 oktober, 2018.
"Kepler började sökandet med att leta efter planeter som kretsar runt sina stjärnor närmare än jorden är vår sol, " sade Penny. "WFIRST kommer att slutföra det genom att hitta planeter med större banor."
För att hitta nya planeter, WFIRST kommer att använda gravitationell mikrolinsning, en teknik som förlitar sig på tyngdkraften hos stjärnor och planeter för att böja och förstora ljuset som kommer från stjärnor som passerar bakom dem från teleskopets synvinkel.
Denna mikrolinseffekt, som är kopplad till Albert Einsteins relativitetsteori, tillåter ett teleskop att hitta planeter som kretsar runt stjärnor tusentals ljusår bort från jorden - mycket längre än andra planetdetekteringstekniker. Men eftersom mikrolinsning bara fungerar när en planets eller stjärnas gravitation böjer ljuset från en annan stjärna, effekten från en given planet eller stjärna är bara synlig i några timmar en gång med några miljoner år. WFIRST kommer att ägna lång tid åt att kontinuerligt övervaka 100 miljoner stjärnor i galaxens centrum.
Pennys studie förutspådde att cirka 100 av dessa ännu inte upptäckta planeter kunde ha samma eller lägre massa som jorden.
Det nya teleskopet kommer att kunna kartlägga Vintergatan och andra galaxer 100 gånger snabbare än det berömda rymdteleskopet Hubble, som lanserades 1990.
WFIRST uppdraget, med en budget på cirka 3,2 miljarder dollar, kommer att skanna en liten bit av universum – cirka 2 kvadratgrader – med en upplösning som är högre än något liknande uppdrag tidigare. Den resolutionen, Penny sa, kommer att tillåta WFIRST att se fler stjärnor och planeter än någon tidigare organiserad sökning.
"Även om det är en liten del av himlen, det är enormt jämfört med vad andra rymdteleskop kan göra, ", sa Penny. "Det är WFIRSTs unika kombination – både ett brett synfält och en hög upplösning – som gör den så kraftfull för mikrolinssökning efter planeter. Tidigare rymdteleskop, inklusive Hubble och James Webb, har behövt välja det ena eller det andra."
FÖRST, Penny sa, borde ge astronomer, astrofysiker och andra som studerar rymden betydligt mer information om fler planeter utanför vårt solsystem.
"WFIRST kommer att tillåta oss att hitta typer av planeter som vi inte har sett förut nu, " sade Penny. "Från WFIRSTs mikrolinsundersökning, vi kommer att lära oss hur ofta olika typer av planeter bildas, och hur unikt vårt solsystem är."
Än så länge, forskare har upptäckt omkring 700 planetsystem – även kända som solsystem – som innehåller mer än en planet. Och de har upptäckt några 4, 000 planeter. Men även om människor har sökt galaxer nära och fjärran efter tecken på liv, sökningen har mestadels hittat planeter som är närmare sina stjärnor än jorden är vår sol.
Den "infraröda" delen av Wide Field Infrared Survey Telescope är också viktig, sa Penny.
"Infrarött ljus gör att WFIRST kan se genom damm som ligger i Vintergatans plan mellan oss och det galaktiska centrumet, något optiska teleskop på marken inte kan göra, ", sa han. "Detta ger WFIRST tillgång till delar av himlen som är tätare packad med stjärnor."
Ohio State har spelat en viktig roll i WFIRST, från projektets start till utformningen av forskningsprogram som teleskopet kommer att utföra.
Uppdraget är fortfarande i planeringsstadiet; NASA tillkännagav planer på att gå vidare med WFIRST i februari 2016, och började sin första planering i maj 2018.