Када је у свемиру 2025. год Телескоп са широким пољем инфрацрвеног прегледа (ВФИРСТ) биће најмоћнија опсерваторија икад постављена, наслеђујући часне људе Хуббле и Спитзер свемирски телескопи. Ослањајући се на јединствену комбинацију високе резолуције са широким видним пољем, ВФИРСТ ће моћи да забиљежи еквивалент од 100 Хуббле-квалитетне слике једним снимком и прегледавају ноћно небо са 1.000 пута већом брзином.
У припреми за овај важан догађај, астрономи у НАСА-ином центру за свемирске летове Годдард извели су симулације како би показали шта ће ВФИРСТ моћи да види како би могли да планирају своја опажања. Да би гледаоци могли да погледају како би то изгледало, НАСА-ин Годдард свемирски авионски центар поделио је видео снимак који симулира ВФИРСТ спроводећи истраживање суседне Андромеда Галаки (М31).
Симулација која је ове недеље представљена на 235. састанку Америчког астрономског друштва (АСС) у Хонулулу-у ослања се на податке добијене од Хуббле током стотина посматрања Андромеде. На овај начин симулација омогућава гледаоцима преглед огромног пространства и ситних детаља које ВФИРСТ може пружити са само једном сликом.
Симулирани снимак покрива регију свемирске димензије 34.000 светлосних година и приказује црвену и инфрацрвену светлост више од 50 милиона појединачних звезда. Уз овакву моћ снимања, ВФИРСТ би могао за неколико месеци истражити већи део неба у блиском инфрацрвеном спектру као што је Хуббле урадио током три деценије - и исто толико детаља.
Елиса Куинтана, заменик научника за комуникације на пројекту ВФИРСТ из НАСА-иног центра за свемирске летове Годдард, уверена је да ће ВФИРСТ довести до револуције у астрофизици. Како је навела у недавном саопштењу за НАСА:
„Да одговорим на основна питања попут: Колико су планете попут оних у нашем Сунчевом систему? Како се галаксије формирају, развијају и комуницирају? Тачно како се - и зашто - променила брзина ширења свемира током времена? Потребан нам је алат који нам може пружити и широк и детаљан поглед на небо. ВФИРСТ ће бити тај алат. "
18 слика приказаних у симулацији представљају тачан приказ онога што ће ВФИРСТ видети са сваким показивачем и снимком слике. Са 18 детектора, од којих сваки мери 4096 к 4096 пиксела, ВФИРСТ ће покривати површину отприлике 1? пута од пуног Месеца са сваким показивањем - док појединачне Хуббле слике покривају подручје мање од 1% површине пуног Месеца.
Поред могућности снимања, ту је и изванредна брзина истраживања коју ће понудити ВФИРСТ, а резултат је широког видног поља. Када буде у могућности да надгледа веће подручје у једном показивачу и брзо прелази из једног поља у друго, мисијски тим неће морати пролазити кроз напорни процес да буду поново именовани сваки пут када желе да прегледају ново поље.
Други фактор је орбита коју ће заузети ВФИРСТ, што ће пружити приказ простора који на Земљи углавном не омета. Док ХубблеНиско Земаљска орбита (ЛЕО) од око 560 км (350 миља) значила је да је често била у стању да прикупља податке само за половину свог орбиталног периода, ВФИРСТ ће бити у широкој орбити од око 1,6 милиона км (1 милион ми) . На овој удаљености моћи ће да извршава запажања на готово континуирани начин.
Бен Виллиамс, астроном са Универзитета Васхингтон у Сијетлу, био је одговоран за генерисање симулираних скупа података за ову слику. Како је објаснио, ВФИРСТ ће пружити драгоцену прилику за разумевање великих оближњих објеката попут Андромеде, који су иначе изузетно дуготрајни за слику јер заузимају тако велики део неба:
„Провели смо последњих неколико деценија добијајући слике високе резолуције у малим деловима оближњих галаксија. Са Хубблеом добијате ове заиста мучне приказе врло сложених оближњих система. Са ВФИРСТ-ом одједном можете покрити цијелу ствар без трошења пуно времена. "
У основи, способност снимања слика тако великог подручја астрономима ће пружити контекст који им је потребан да би разумели како се звезде формирају и како се галаксије мењају током времена. У суштини, широко видно поље ће астрономима омогућити да не проучавају само поједине звезде или галаксије, већ и структуре у којима живе и околно окружење.
Са овим нивоом технологије и могућностима који су им на располагању, контролори мисије се радују прикупљању огромних количина података о космосу. Током своје петогодишње планиране мисије, очекује се да ВФИРСТ прикупи више од 20 петабајта информација о хиљадама планета, милијардама звезда и милионима галаксија. Ови подаци ће се користити за рјешавање основних питања космоса и закона који управљају њим.
Они укључују да ли је космичко ширење последица тајанствене, невидљиве силе (ака. Тамна енергија) или пропад Опште Релативности на космолошким размерама; када су се прве галаксије појавиле у Универзуму и како су се од тада развијале; и да ли планете изван нашег Сунчевог система (екстрасоларне планете) имају довољно атмосфере и потребне услове на својим површинама да подрже живот.
Јулианне Далцантон, професор астрономије на Универзитету у Васхингтону, водила је програм Панцхроматиц Хуббле Андромеда Треасури (ПХАТ) на којем су засновани симулирани подаци. Како је објаснила, комбинација ВФИРСТ-ових ултра-телефото могућности и могућности широког угла (што је показано и њиховом симулацијом) могу бити револуционарни:
„Истраживање ПХАТ-а о Андромеди представљало је огромно улагање времена, захтевало је пажљиво оправдање и промишљање. Ова нова симулација показује колико лако би еквивалентно опажање могло бити за ВФИРСТ. "
Када буде оперативан, ВФИРСТ ће потрошити значајан део свог времена надгледајући стотине хиљада удаљених галаксија за експлозије супернове, које се могу користити за проучавање Мрачне енергије и ширење Универзума. Ово ће време такође користити за мапирање облика и дистрибуција галаксија како би се боље разумело како се Универзум развијао у скоро 14 милијарди година од Великог праска.
ВФИРСТ ће такође пратити сјај милијарди звезда у Млечном путу да буду у страху за могуће догађаје микролечења. До њих долази када планете пролазе између своје звезде и посматрача, привремено појачавајући светлост звезде. Дајући своју високу резолуцију, очекује се да ће ВФИРСТ открити многе егзопланете које су малене, удаљене од своје звезде и скитних планета - на тај начин играјући виталну улогу у довршавању пописа егзопланета.
ВФИРСТ ће такође деловати као демонстратор технологије носећи коронаграф, инструмент дизајниран да блокира светлост звезде тако да планете које орбитирају могу директно да се сликају и карактеришу. У једном другом, подаци које је прикупио ВФИРСТ биће отворени и одмах доступни јавности. Према Далцантон, ово је један од најважнијих аспеката мисије.
"Хиљаде умова широм света моћи ће да размисле о тим подацима и смисле нове начине како да их користе", рекла је она. „Тешко је предвидети шта ће се откључати ВФИРСТ подаци, али знам да што више људи гледамо то је већи темпо откривања“.
Поврх свега, мисија ВФИРСТ допунит ће опсерваторије које су већ у свемиру. Они укључују НАСА-е Хуббле и тхе Свемирски телескоп Јамес Вебб (која ће такође спроводити опсежна истраживања у близини инфрацрвене везе), као и ЕСА-е Еуклид мисија - која ће бити мерење брзине којом се Универзум шири да би одредио улогу коју играју Мрачна Материја и Мрачна Енергија.
Како је Каролине Гилберт, научница ВФИРСТ-а за мисију при Институту за свемирски телескоп (СТСИ) у Балтимору, Мериленд, изјавила:
„Са сто пута видљивим пољем Хуббле-а и способношћу да брзо прегледа небо, ВФИРСТ ће бити изузетно моћан алат за откривање. Вебб, који је 100 пута осетљивији и види дубље у инфрацрвеном стању, моћи ће да посматра ретке астрономске објекте које је ВФИРСТ открио у изузетним детаљима. У међувремену, Хуббле ће наставити да пружа јединствен поглед на оптичку и ултраљубичасту светлост коју емитују објекти које ВФИРСТ открива, а Вебб наставља даље. "
2020-е се обликују као веома узбудљиво време за астрономе и љубитеље свемирских истраживања. Поред земаљских и свемирских телескопа нове генерације који ће ући у службу, бројне мисије су предодређене за одлазак на Месец, на Марс и спољни Сунчев систем. Ако се мистерије Универзума и све што се налази у њему могу упоредити са луком, онда је неколико слојева сигурно огуљено у овој деценији!
Симулирана слика представљена је на 235. састанку Америчког астрономског друштва у Хонолулуу на Хавајима.
