世界十大望远镜排名 哈勃太空望远镜
天文学家宣布，美国宇航局的罗马望远镜任务——将于本世纪20年代中期发射——预计将发现至少10万颗围绕其他恒星运行的系外行星 。
对于艺术家的概念假设，一颗外星球在其恒星面前已经过时，即将到来的罗马天文望远镜任务预计将发现至少10万个这样的新世界 。图片来自欧空局 。
自20世纪90年代以来，天文学家已经发现了4000多颗系外行星，即太阳系以外围绕其他恒星运行的行星 。美国宇航局即将推出的罗马天文望远镜——以美国宇航员南希·格蕾丝·罗曼的名字命名——是下一代天文望远镜的成员之一，将在新世界的发现中发挥重要作用 。事实上，美国宇航局在2021年3月31日宣布，将于本世纪20年代中期发射的罗马望远镜将发现超过10万颗系外行星 。
罗马望远镜是如何做到这一点的？它将使用两种不同的方法来探测系外行星:凌日法和引力微透镜技术 。大多数望远镜主要只使用一种方法，但罗马望远镜使用两种不同的方法——以前被称为宽视场红外巡天望远镜——将成为猎人发射的最多产的行星 。
引力微透镜技术利用大质量物体的引力曲率效应来探测恒星周围的行星 。它通过监测恒星产生的微小光线变化来做到这一点 。当一颗遥远的恒星碰巧与前景中的一颗邻近行星对齐时，就会发生这种情况 。科学家们正在利用这一现象来研究可能的行星 。附近的恒星会像透镜一样弯曲来自远处恒星的光 。随着恒星的运动，排列会在几天或几周内发生微小的变化，遥远恒星的亮度也会发生微小的变化 。通过观察附近目标恒星的光度变化模式，天文学家可以找到其周围一些行星的线索 。
艺术家的插图南希格雷斯罗马望远镜 。图片来自美国宇航局/GSFC/哈勃望远镜
然而，这种引力微透镜现象并不经常发生 。因此，罗马望远镜还将使用其他最常见的技术来搜索行星，即凌日法 。新南威尔士大学的科学讲师本·蒙特说:
引力微透镜现象很罕见，发生得很快，所以为了探测到它们，你需要反复观察许多恒星，并精确测量光度的变化 。这正是你在搜寻凌星行星时需要做的，所以在建立稳定的引力微透镜巡天的同时，罗马望远镜还需要进行良好的凌星巡天 。
罗马望远镜的大部分发现应该来自凌日法 。蒙蒂说，望远镜应该能够发现10万颗正在穿过它们所面对的恒星的行星，甚至更多 。孟泰此前曾在2017年发表过一篇论文，详细介绍了罗马望远镜应该能够完成的任务，但当时它还被称为大视场红外巡天望远镜 。
从地球上看，在这样的凌星期间，当一颗行星从它面前经过时，宿主星的亮度会稍微变暗 。通过测量光的变化，科学家可以在一定程度上精确地确定行星的大小 。跟踪观测通常可以帮助确定行星的质量和轨道的大小 。
可以说，凌日方法比引力微透镜技术能发现更多的系外行星，但实际上，这两种探测方法是互补的 。已经发现许多系外行星的轨道接近它们的中心天体，比如气态巨行星 。凌日法更适合探测这类行星 。相反，引力微透镜技术更适合探测轨道距离中心天体更远的行星 。我们甚至可以用这种方法探测“流浪行星” 。这些行星基本上都是不受任何恒星引力束缚的行星 。它们不围绕恒星旋转，只是在无边无际的星际空间中漫无目的地游荡空 。科学家将结合这两种探测方法，发现更多大小和轨道不同的系外行星 。
哈佛史密森天体物理中心的天体物理学家JenniferYee说:
仅通过查看收集到的微重力数据，我们就可以探测到数以千计的凌日行星，这一事实令人兴奋 。这是免费的科学 。
罗马望远镜会发现什么样的行星？
其中大部分(约3/4)可能是木星、土星这样的气态巨行星 。此外，像天王星和海王星这样的冰巨星预计也在其中 。其余大部分可能类似迷你海王星，质量是地球的4到8倍 。迷你海王星比超级类地行星略大，而超级类地行星比地球略大，质量也更大 。
比较三种不同望远镜——罗马望远镜、TESS和开普勒——关于外星球的探索范围 。可以发现，罗曼的探索比以往的观察项目更加深入 。图片来自美国宇航局和戈达德空飞行中心 。
在这些行星中，有许多宜居的，这些遥远的行星可以允许水在这些岩石和砾石行星上保持液态，因为它们的内部温度很低 。
罗马望远镜将扩展Tai 空新的未知区域，探索我们银河系以前从未被触及的角落 。它将发现26000光年外的一颗行星 。相比之下，退役的开普勒望远镜只能研究平均距离2000光年以内的天体 。TESS目前专注于寻找距离地球约150光年的行星 。
开普勒和TESS的任务和地面上的望远镜一样 。他们在我们银河系的一角发现了一个广阔多彩的世界 。这些岩石行星有些和地球一样大，有些比地球小一点，气态行星比木星大一点 。我想当我们通过罗马望远镜发现新大陆的时候，一定是一片欢乐的气氛 。
2017年，新南威尔士大学的本蒙特发表了一篇关于罗马望远镜可以实现什么的论文 。图片来自UNSW
该望远镜以南希·格蕾丝·罗曼(1925-2018)的名字命名，她是美国宇航局的第一位首席天文学家，为未来探索Tai 空铺平了道路 。她也被称为“哈勃望远镜之母” 。美国宇航局首席科学助理托马斯·佐布辰说:
南希·格蕾丝·罗曼(Nancy Grace Roman)是一位领导者和倡导者，她的奉献精神为美国宇航局(NASA)对天体物理学的热切追求做出了贡献，并将它带到了一个新的高度 。她的名字应该在她研究和开创的许多领域中占有一席之地 。
【世界十大望远镜排名 哈勃太空望远镜】一句话:据天文学家称，美国宇航局即将发射的罗曼泰空望远镜的任务预计将发现至少10万颗新的绕其他恒星运行的系外行星 。
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