Космический телескоп SPHEREx будет искать ингредиенты жизни

Миссия SPHEREx (Spectro-Photometer for the History of the Universe, Epoch of Reionization, and Ices Explorer) NASA, запуск которой запланирован не ранее 27 февраля, будет искать воду и другие ключевые для жизни соединения в нашей галактике.

Телескоп будет искать воду (H₂O), углекислый газ (CO₂), угарный газ (CO) и другие соединения в замороженном виде на поверхности межзвёздных пылинок внутри облаков газа и пыли, где формируются планеты и звёзды. Учёные считают, что именно в этих резервуарах льда, связанного с пылевыми зёрнами, формируется и находится большая часть воды во Вселенной, включая воду в океанах Земли и других планет.

Миссия сосредоточится на изучении массивных молекулярных облаков, а также молодых звёзд и протопланетных дисков вокруг них.

Уникальные возможности миссии

SPHEREx — первая обсерватория, специально созданная для проведения масштабного обзора галактики в поисках водяного льда и других замёрзших соединений. В отличие от телескопов, делающих 2D-изображения, SPHEREx будет собирать 3D-данные вдоль линии наблюдения. Это позволит учёным:

• Определить количество льда в молекулярном облаке.
• Наблюдать, как состав льдов меняется в разных частях облака.

Проведя более 9 миллионов таких наблюдений и создав крупнейший в истории обзор этих материалов, миссия поможет понять, как эти соединения формируются на пылевых зёрнах и как на их обилие влияет окружающая среда.

Решение старой загадки

Гипотеза о большом количестве воды в виде льда внутри облаков возникла после миссии SWAS (Submillimeter Wave Astronomy Satellite, 1998 г.), которая обнаружила в галактике гораздо меньше воды в газообразной форме, чем ожидалось. Учёные пришли к выводу, что атомы кислорода присоединяются к межзвёздной пыли, а затем к ним присоединяются атомы водорода, образуя воду, которая находится глубоко внутри облаков и защищена от разрушающего космического излучения.

SPHEREx будет использовать метод абсорбционной спектроскопии, чтобы по характерным спектральным подписям обнаруживать молекулы в облаках. Миссия поможет ответить на вопросы:

• На какой глубине в молекулярных облаках начинает формироваться лёд?
• Как обилие воды и других льдов меняется с плотностью облака?
• Как это обилие меняется после формирования звезды?

Синергия с другими телескопами

SPHEREx, как обзорный телескоп, быстро изучает большие участки неба. Его данные можно использовать совместно с данными целевых телескопов, таких как James Webb, которые наблюдают меньшую область, но с гораздо большей детализацией. Если SPHEREx обнаружит особенно интересную область, Webb сможет изучить её с более высоким спектральным разрешением.

Организационная информация

Миссией SPHEREx управляет Лаборатория реактивного движения (JPL) NASA. Телескоп и платформу построила компания BAE Systems. Анализом данных займётся международная команда учёных из 13 институтов (10 в США, 2 в Южной Корее, 1 на Тайване). Данные будут обрабатываться и архивироваться в IPAC в Калифорнийском технологическом институте (Caltech). Все данные миссии будут находиться в открытом доступе в NASA/IPAC Infrared Science Archive.