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在這張宇宙深處的模擬圖中，每個(gè)點(diǎn)代表一個(gè)星系。宇航三個(gè)小方塊顯示了哈勃的局的鏡廣州外圍（外圍女）外圍預(yù)約（電話微信181-8279-1445）真實(shí)上門外圍上門外圍女，快速安排30分鐘到達(dá)視野，每個(gè)方塊揭示了合成宇宙的羅馬不同區(qū)域。Roman將能夠快速勘測(cè)整個(gè)縮小圖像那么大的太空區(qū)域，這將讓我們一瞥宇宙最大的望遠(yuǎn)結(jié)構(gòu)。Credits: NASA's Goddard Space Flight Center and 何逆A. Yung
（神秘的地球uux.cn）據(jù)美國宇航局：一項(xiàng)新的模擬顯示，美國宇航局的轉(zhuǎn)宇宙南希·格雷斯·羅曼太空望遠(yuǎn)鏡將如何逆轉(zhuǎn)宇宙時(shí)鐘，以前所未有的美國方式揭示進(jìn)化中的宇宙，當(dāng)它在2027年5月發(fā)射時(shí)。宇航憑借其快速成像巨大空間的局的鏡能力，Roman將幫助我們理解宇宙如何從原始的羅馬帶電粒子海洋轉(zhuǎn)變?yōu)槲覀兘裉炜吹降凝嫶笥钪娼Y(jié)構(gòu)的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)。
“哈勃和詹姆斯·韋伯太空望遠(yuǎn)鏡是太空廣州外圍（外圍女）外圍預(yù)約（電話微信181-8279-1445）真實(shí)上門外圍上門外圍女，快速安排30分鐘到達(dá)為深入和近距離研究天文物體而優(yōu)化的，所以他們就像通過針孔觀察宇宙一樣，望遠(yuǎn)”美國宇航局戈達(dá)德太空飛行中心博士后亞倫·容說，何逆他在馬里蘭州格林貝爾特領(lǐng)導(dǎo)了這項(xiàng)研究。“為了在最大尺度上解開宇宙之謎，我們需要一架能夠提供更大視野的太空望遠(yuǎn)鏡。這正是Roman的設(shè)計(jì)目的。”
將羅曼的大視野與哈勃更寬的波長覆蓋范圍和韋伯更詳細(xì)的觀察結(jié)合起來，將提供一個(gè)更全面的宇宙視野。
該模擬覆蓋了一片兩平方度的天空，相當(dāng)于一輪滿月的10倍，包含超過500萬個(gè)星系。它基于一個(gè)久經(jīng)考驗(yàn)的星系形成模型，代表了我們當(dāng)前對(duì)宇宙如何運(yùn)作的理解。使用一種極其高效的技術(shù)，該團(tuán)隊(duì)可以在不到一天的時(shí)間內(nèi)模擬數(shù)千萬個(gè)星系——使用傳統(tǒng)方法可能需要數(shù)年時(shí)間。當(dāng)Roman發(fā)布并開始提供真實(shí)數(shù)據(jù)時(shí)，科學(xué)家可以將其與一系列此類模擬進(jìn)行比較，對(duì)他們的模型進(jìn)行最終測(cè)試。這將有助于解開星系形成物理學(xué)、暗物質(zhì)——一種只能通過引力效應(yīng)觀察到的神秘物質(zhì)——以及更多問題。
描述這些結(jié)果的論文發(fā)表在2022年12月的《皇家天文學(xué)會(huì)月報(bào)》上。

這幅圖像包含了數(shù)百萬散布在時(shí)空中的模擬星系，展示了哈勃(白色)和羅曼(黃色)在一張快照中可以捕捉到的區(qū)域。哈勃大約需要85年才能繪制出圖像中相同深度的整個(gè)區(qū)域，但是羅曼只用了63天就完成了。Roman更大的視野和快速的勘測(cè)速度將以前所未有的方式揭示進(jìn)化中的宇宙。Credits: NASA's Goddard Space Flight Center and A. Yung
解開宇宙網(wǎng)絡(luò)
星系和星系團(tuán)沿著看不見的暗物質(zhì)線成團(tuán)發(fā)光，就像一幅可觀測(cè)宇宙大小的織錦。有了足夠廣闊的視野，我們可以看到宇宙的大尺度結(jié)構(gòu)是網(wǎng)狀的，有著延伸數(shù)億光年的線條。星系主要存在于細(xì)絲的交叉處，在所有閃亮的細(xì)絲之間有巨大的“宇宙空洞”。
這就是現(xiàn)在宇宙的樣子。但是如果我們能倒轉(zhuǎn)宇宙，我們會(huì)看到非常不同的東西。
我們會(huì)發(fā)現(xiàn)自己淹沒在等離子體(帶電粒子)的海洋中，而不是分散在星系中的巨大、熾熱的恒星，每個(gè)星系相距更遠(yuǎn)。這種原始湯幾乎完全一致，但對(duì)我們來說，謝天謝地，有微小的結(jié)。由于這些團(tuán)塊比它們周圍的密度稍大，它們的引力也稍大。
幾億年過去了，這些團(tuán)塊吸收了越來越多的物質(zhì)。它們變得足夠大，形成了恒星，恒星被引力吸引向暗物質(zhì)，形成了看不見的宇宙主干。星系誕生并繼續(xù)進(jìn)化，最終像我們這樣的行星系統(tǒng)出現(xiàn)了。
羅曼的全景圖將幫助我們看到不同階段的宇宙是什么樣的，并填補(bǔ)我們理解中的許多空白。例如，雖然天文學(xué)家發(fā)現(xiàn)了包裹星系的暗物質(zhì)“暈”，但他們不確定它們是如何形成的。通過觀察由暗物質(zhì)引起的引力透鏡如何扭曲更遠(yuǎn)物體的外觀，Roman將幫助我們了解光環(huán)是如何隨著宇宙時(shí)間的推移而發(fā)展的。

在這個(gè)模擬宇宙的側(cè)視圖中，每個(gè)點(diǎn)代表一個(gè)星系，其大小和亮度與其質(zhì)量相對(duì)應(yīng)。不同時(shí)代的切片展示了羅曼將如何跨越宇宙歷史來觀察宇宙。天文學(xué)家將利用這樣的觀察來拼湊宇宙演化如何導(dǎo)致我們今天看到的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。Credits: NASA's Goddard Space Flight Center and A. Yung
戈達(dá)德太空中心的天體物理學(xué)家、論文的合著者桑吉塔·馬爾霍特拉(Sangeeta Malhotra)說:“像這樣的模擬對(duì)于將前所未有的大型星系調(diào)查從羅曼連接到?jīng)Q定這些星系分布的看不見的暗物質(zhì)支架至關(guān)重要。
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用其他太空望遠(yuǎn)鏡研究如此巨大的宇宙結(jié)構(gòu)是不切實(shí)際的，因?yàn)樾枰獢?shù)百年的觀察才能拼接出足夠多的圖像來觀察它們。
“Roman將擁有獨(dú)特的能力來匹配哈勃超深空的深度，但覆蓋的天空面積比坎德爾斯巡天等廣泛的調(diào)查多幾倍，”容說。“這樣一幅早期宇宙的全景圖將有助于我們理解哈勃和韋伯的快照在多大程度上代表了當(dāng)時(shí)的宇宙。”
羅曼的廣闊視野也將成為哈勃和韋伯放大有趣領(lǐng)域的路線圖。
羅曼的全面天體測(cè)量將能夠比哈勃快一千倍地繪制宇宙地圖。這將是可能的，因?yàn)樘煳呐_(tái)的剛性結(jié)構(gòu)，快速回轉(zhuǎn)速度，以及望遠(yuǎn)鏡的大視野。羅曼將迅速從一個(gè)宇宙目標(biāo)轉(zhuǎn)移到下一個(gè)。一旦獲得一個(gè)新的目標(biāo)，振動(dòng)將很快穩(wěn)定下來，因?yàn)橄裉柲茈姵仃嚵羞@樣潛在不穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)被固定在適當(dāng)?shù)奈恢谩?br>“羅曼每年將拍攝大約10萬張照片，”戈達(dá)德太空中心的天體物理學(xué)家杰弗里·克魯克說。“鑒于羅曼的視野更大，即使像哈勃或韋伯這樣的強(qiáng)大望遠(yuǎn)鏡覆蓋這么多的天空，也需要比我們一生更長的時(shí)間。”
通過提供一個(gè)巨大、清晰的宇宙生態(tài)系統(tǒng)視圖，并與哈勃和韋伯等天文臺(tái)合作，羅曼將幫助我們解決一些天體物理學(xué)中最深?yuàn)W的謎團(tuán)。
Nancy Grace Roman太空望遠(yuǎn)鏡由美國宇航局戈達(dá)德太空飛行中心管理，參與方包括美國宇航局噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室和南加州加州理工學(xué)院/IPAC分校、巴爾的摩的太空望遠(yuǎn)鏡科學(xué)研究所以及由來自不同研究機(jī)構(gòu)的科學(xué)家組成的科學(xué)團(tuán)隊(duì)。主要的工業(yè)伙伴是科羅拉多州博爾德的鮑爾航空航天技術(shù)公司；佛羅里達(dá)州墨爾本的L3Harris技術(shù)公司；和加州千橡市的Teledyne Scientific & Imaging。
By Ashley Balzer
NASA’s Goddard Space Flight Center, Greenbelt, Md.
Media contact:
Claire Andreoli
NASA’s Goddard Space Flight Center, Greenbelt, Md.