哈勃的继承者

亚当·墨菲一直在关注南希·格蕾丝·罗马望远镜，该项目将成为哈勃太空望远镜的继任者，哈勃太空望远镜是有史以来最著名的望远镜之一，美国宇航局的项目科学家多米尼克·本福德…

亚当-哈勃太空望远镜是标志性的。哈勃望远镜于1990年送入太空，传回的图像令人惊叹，吸引了数百万人的想象力，但它已经有30年的历史了。有点进展了。因此，新一代望远镜正在计划中，试图填补哈勃庞大的靴子。其中之一是南希·格蕾丝·罗马望远镜，以美国宇航局第一位女性执行官的名字命名，这台望远镜将继续哈勃的遗产。我采访了望远镜项目科学家多米尼克·本福德。

多米尼克:我们设计了罗马太空望远镜，以便能够进行天文学家在过去几代人使用任何工具都无法完成的调查。那就是专注于能够以极高的灵敏度拍摄天空广阔区域的清晰图像，能够看到非常非常遥远的物体，同时在近红外波段进行优化，这是比我们眼睛敏感的波长稍长一点的波长，因为近红外波长能更好地穿透尘埃，所以它能让我们看到更远的银河系。而且，我们还能看到来自非常非常遥远星系的红移光。所以它能让我们看得更远。因此，这种结合能够看到我们自己的星系和遥远的其他星系，并且能够非常快速，非常有效地做到这一点，意味着我们可以开始进行调查，而不是观察几个物体，几个星系或几颗恒星，我们可以开始研究，监测和理解数百万甚至数亿个星系，数百万颗恒星，同时，为了能够进行更多的人口统计调查，我们真正了解整个，宇宙的所有这些方面。

亚当-这意味着南希·格蕾丝·罗马望远镜的设计更像是一个空间的广角镜头，而不是变焦镜头。但它将如何执行任务呢?

多米尼克-罗马太空望远镜调查的设计是为了能够回答宇宙学和系外行星科学方面的紧迫问题。对于宇宙学，我们将对遥远的宇宙进行大量的调查，以便我们能够了解星系的分布以及宇宙如何在宇宙时间内膨胀。从宇宙只有几十亿年的时候到现在，宇宙已经有137亿年的历史了。通过观察星系演化的方式，它们是如何形成的，它们是如何相互靠近和远离的，我们可以推断出暗物质的影响，暗物质是宇宙质量的一个很大的未知组成部分，而暗能量是最近发现的一种神秘的力量，它似乎在把宇宙分开，因此把宇宙中的所有物质都推离其他物质。这样我们就能进行这种明确的测量来理解它们的影响，这样我们就能更好地理解推动宇宙进化的基本物理学。

亚当-那我们的银河系呢?当望远镜指向银河系的中心时，能得到什么?

多米尼克:我们计划进行一项调查，我们将观察银河系的星系凸起，那里是银河系中大多数恒星可以找到的地方。因此，我们将盯着银河系的大片区域，追踪数百万颗恒星的亮度，在很多很多个月的时间里，大约每15分钟拍摄一张照片。我们将寻找偶然的相遇，当一颗恒星碰巧经过另一颗背景恒星的前面时。当它这样做的时候，根据广义相对论，来自背景恒星的光会像透镜一样被前景恒星聚焦，聚焦在我们身上，因为恒星在星系中缓慢移动。这种变亮是我们可以测量的。

通过测量亮度随时间的变化，我们将能够推断出前景恒星的样子。如果前景恒星有行星，我们也会看到它们变亮。事实上，即使这些行星有很大的卫星，我们也能看到这些恒星周围行星的卫星发出的光亮。通过对数百万颗恒星进行这样的研究，我们将能够追踪到足够多的行星，我们认为是数千颗，围绕其他恒星运行的行星，我们将能够对行星系统进行完整的人口普查。在我们的太阳系中，我们有八颗行星我们基本上可以看到所有这样的行星围绕着另一颗恒星，也许不是水星，因为它非常小，离我们很近，但肯定的是，所有其他的行星，甚至像火星这样的行星，我们将能够探测到这些恒星周围的行星并能够明确地回答这个问题，“我们的太阳系在银河系中是常见的吗?”它在银河系中罕见吗?甚至可能是独一无二的。”这样做，我们就能理解我们在宇宙中的位置以及我们的源系统是如何形成的。