天体物理学中心的天体物理学家凯瑟琳·扎克说: “通过这种类型的调查,我们可以探索非常广泛的科学领域,从恒星的形成和演化到恒星之间的尘埃,再到银河系中心的动力学。 ” 马萨诸塞州剑桥市的哈佛大学和史密森学会 共同撰写了一份 白皮书 ,描述了此类观测计划的一些好处。

宇航局罗马团队选择调查来绘制我们银河系的远端地图

继 2021 年征集罗马调查创意之后,银河平面调查成为排名最高的提交作品。现在,科学界将在 Roman 于 2027 年 5 月发射之前共同设计观测计划。

论文合著者、天文学家罗伯特·本杰明 (Robert Benjamin) 表示:“将会有很多权衡,因为科学家必须在覆盖多少区域以及如何在所有不同可能的过滤器中完整地绘制地图之间进行选择。”威斯康星大学白水分校。

虽然调查细节仍有待确定,但科学家表示,如果它覆盖约 1,000 平方度(相当于 5,000 个满月的天空区域),则可以揭示超过 1000 亿个宇宙物体(主要是恒星)。

加利福尼亚州帕萨迪纳加州理工学院/IPAC高级研究科学家 、白皮书的负责人罗伯塔·帕拉迪尼 (Roberta Paladini) 表示:“这将非常接近对我们银河系中所有恒星的全面普查,而且只需要大约一个月的时间。” 作者。“用哈勃或詹姆斯·韦伯太空望远镜观察这么大的一片天空需要几十年的时间。罗曼将成为一台测量机器!”

银河系解剖

空间视野较小的天文台提供了其他星系的精美图像,揭示了复杂的结构。但研究我们银河系的解剖结构却出奇地困难。银河系平面覆盖了天空如此之大的区域,详细研究它可能需要很长时间。天文学家还必须透过遮挡遥远星光的厚厚尘埃进行观测。

扎克说,虽然我们已经很好地研究了太阳系的邻近地区,但“我们对​​银河系中心以外的银河系的另一半是什么样子的了解还很不完整。”

美国宇航局退役的斯皮策太空望远镜等天文台 已经用较长波长的光对银河平面进行了大面积的调查,并揭示了银河系远端的一些恒星形成区域。但它无法像罗马那样解决细节问题。

“斯皮策提出了罗曼能够解决的问题,”本杰明说。

Roman 集大视场、清晰的分辨率和透过尘埃观测的能力于一体,使其成为研究银河系的理想仪器。在不同波长的光(光学和红外)下观察恒星将有助于天文学家了解恒星的温度等信息。这一信息可以解锁更多数据,从恒星的演化阶段和成分到其光度和大小。

帕拉迪尼说:“我们可以对恒星形成和我们自己星系的结构等问题进行非常详细的研究,这是我们无法对任何其他星系进行的。”

罗曼将对被称为凸起的中央区域的结构、横跨其的“条”以及从其延伸的旋臂提供新的见解。

“我们基本上将重写银河系远端的 3D 图片,”扎克说。

罗曼敏锐的视力将帮助天文学家甚至在银河系远端的恒星苗圃中看到单个恒星。这将帮助 Roman 生成一个巨大的新恒星目录,因为它将能够比 ESA(欧洲航天局)盖亚太空任务之前精确测绘的距离远 10 倍。盖亚以 3D 形式绘制了超过 10 亿颗恒星,大部分位于约 10,000 光年范围内。Roman 可以绘制 100,000 光年甚至更远的 1000 亿颗恒星的地图(延伸到我们银河系最遥远的边缘甚至更远)。

银河平面勘测是罗马首次宣布的 一般天体物理勘测 ——除了 三项核心社区勘测 和 日冕仪技术演示之外,罗马还将进行的几个观测项目之一。

Roman 五年主要任务的至少 25% 将分配给一般天体物理学调查,以追求仅靠任务的核心社区调查数据无法完成的科学。来自世界各地的天文学家将有机会利用Roman并提出前沿研究,使天文学界能够充分利用Roman的能力来开展非凡的科学研究。