我们常说“不识庐山真面目,只缘身在此山中”,这句话用来形容人类对银河系的认知再贴切不过了。
虽然我们就住在银河系里,但要是让你画一张银河系的全家福,你会发现画面上充满了巨大的黑斑。那不是空无一物,而是厚重得令人绝望的宇宙尘埃。这些尘埃就像一道道浓烟,遮住了银河系最繁华的中心,也挡住了那神秘的“另一半”。之前的盖亚探测器虽然厉害,数出了20亿颗星星,但也仅仅是在可见光下看了个大概,一旦遇到尘埃,它也束手无策。
不过,NASA即将发射的南希·格蕾丝·罗曼太空望远镜(Roman Space Telescope),打算用一种简单粗暴的方式解决这个问题:戴上一副强力“红外夜视仪”,直接看穿迷雾。
NASA刚刚公布了这项名为“银河系平面巡天”的宏大计划。这台望远镜虽然要到2026年秋季或2027年5月才发射,但天文学家已经按捺不住激动了。罗曼望远镜将利用红外线这种具有极强穿透力的光波,对银河系进行一次前所未有的深度扫描。
这次扫描的效率高得惊人。
它的观测范围大约覆盖700平方度,相当于天空中3500个满月排列在一起那么大。在这个范围内,科学家预计能一口气捕捉到200亿颗恒星的踪迹。更夸张的是,完成这样一项浩大的工程,罗曼望远镜只需要花费大约29天的观测时间,分摊在两年的任务期内完成。
这就是一次针对银河系的高效“人口普查”。那么,费这么大劲看透尘埃,到底能看到什么?
首先,我们将第一次清晰地看到恒星的“产房”。
恒星诞生于气体和尘埃云中,在以往的观测里,那里通常是一团模糊的混沌。但有了红外透视眼,罗曼望远镜能看到数百万计的“恒星胚胎”。那是刚刚开始凝聚的新生恒星,甚至还能看到正处于“暴躁童年期”的幼儿恒星,它们喜怒无常,爆发着不可预测的耀斑。通过观察这些恒星宝宝如何受引力、磁场和辐射的拉扯,天文学家就能搞懂太阳系当年是怎么从一团星云演变成如今模样的。
其次,它还能帮我们找到那些“隐身”的幽灵。
当恒星燃尽消亡,有的会变成白矮星,更重的则会坍缩成中子星甚至黑洞。这些家伙如果不发光,在黑暗的宇宙背景中几乎是隐形的。但罗曼望远镜有一招必杀技,叫做“微引力透镜”。
爱因斯坦告诉我们,有质量的物体会扭曲时空。当一个黑洞或中子星从一颗遥远的背景恒星前路过时,它的引力就像一枚放大镜,会短暂地把背景恒星的光线“放大”变亮。罗曼望远镜将盯着银河系中心那片最密集的区域,捕捉这些极其细微的亮度变化。哪怕是孤零零游荡在黑暗中的黑洞,也会因为这一瞬间的“时空涟漪”而暴露身份。
这项计划不仅仅是为了绘制地图,更是为了补全我们认知的盲区。从恒星如何从尘埃中诞生,到它们死后如何通过引力波撼动时空,罗曼望远镜将为我们补上关于家园最重要、也最缺失的那块拼图。
等到2027年,当这台望远镜正式睁开眼睛,银河系的另一面,将不再是秘密。
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视频一,始于离我们不远的恒星“产房”——船底座星云。罗曼望远镜不仅能看清星云全貌,更能横扫它所在的整条万光年级旋臂。我们将亲眼目睹恒星如何诞生并“雕刻”宇宙。但这,仅仅是罗曼望远镜“银河系平面巡天”计划无数亮点中的惊鸿一瞥。来源:NASA’s Goddard Space Flight Center
图二、三,解构了罗曼望远镜为期29天的“银河系大普查”:扫描相当于3500个满月大小的天空,绘制宏观地图;反复观测95个满月大小的区域,专门捕捉天体的闪烁和变化;动用全套光谱工具,对关键的20个满月大小区域进行深度“体检”。这套组合拳将穿透尘埃,让数百亿颗隐匿的恒星现出真身。图源:NASA’s Goddard Space Flight Center
信源:NASA官网新闻稿
