由美国宇航局的克里斯汀·普莱姆拍摄
哈勃拍摄的货物南场的一部分(左)需要多次单独曝光才能拼接成马赛克
罗马太空望远镜的视野(右)将至少比哈勃大100倍，使其能够在一次曝光中捕获数千个星系的数据
学分:美国国家航空航天局、欧洲航天局和日本宇宙航空研究开发机构
确认:决策支持系统 当美国宇航局的南希·格雷斯·罗曼太空望远镜在21世纪20年代中期发射时，它将在类似的图像清晰度或分辨率下提供比哈勃望远镜至少大100倍的全景视野，从而彻底改变天文学
罗马太空望远镜观测天空的速度将比哈勃望远镜快几千倍
这种结合了宽视场、高分辨率和有效测量方法的方法，有望在许多领域获得新的认识，尤其是星系是如何随着宇宙时间形成和演化的
宇宙中最大的结构是如何组装的？我们的银河系是如何变成现在的样子的？这些都是罗曼会帮助回答的问题
星系是恒星、气体、尘埃和暗物质的集合体
最大的可以跨越几十万光年
许多聚集在包含数百个星系的星团中，而其他的则相对孤立
星系如何随时间变化取决于许多因素:例如，它们的恒星形成历史，它们随时间形成恒星的速度，以及每一代恒星如何通过超新星爆发和恒星风影响下一代
为了梳理出这些细节，天文学家需要研究大量的星系
“罗曼将使我们有能力看到微弱的物体，并在很长的宇宙时间间隔内观察星系
这将使我们能够研究星系是如何聚集和转变的，”马里兰州巴尔的摩太空望远镜科学研究所的天文学家Swara Ravindranath说
虽然宽视场成像对星系研究很重要，但罗曼的光谱能力同样重要
摄谱仪从物体上获取光线，并将其传播成彩虹色，称为光谱
从这一系列颜色中，天文学家可以收集到许多原本无法获得的细节，比如物体的距离或成分
罗曼能够提供视野内每个物体的光谱，结合罗曼成像，将使天文学家能够了解更多关于宇宙的信息，而不仅仅是通过成像或光谱学
这部动画描绘了成像和光谱学的互补性质，以了解星系
它始于哈勃太空望远镜南场的一部分，这是一个包含数百个可见星系的天空区域
然后在选定的星系旁边添加称为光谱的彩虹色线条；事实上，每个恒星和星系都有它的光扩散出去
下面的图像后来逐渐消失，以突出星系的光谱，其中包含大量信息，包括距离(红移)
图像和光谱是由哈勃获得的，说明了罗曼将会做些什么，但是覆盖的星系数量要大得多
学分:美国国家航空航天局、欧洲航天局和日本宇宙航空研究开发机构
DePasquale (STScI) 揭示恒星诞生的时间和地点 星系不会以恒定的速率形成恒星
它们在多种因素的影响下加速和减速——形成更多或更少的恒星，从碰撞和合并到超新星冲击波和由超大质量黑洞驱动的星系级风
通过详细研究星系的光谱，天文学家可以探索恒星形成的历史
“使用Roman，我们可以估计星系产生恒星的速度，并找到以巨大速度产生恒星的最多产星系
更重要的是，我们不仅可以发现在我们观测到一个星系时它正在发生什么，还可以发现它的历史，”加州帕萨迪纳市IPAC/加州理工学院的天文学家李·艾默斯说
一些早熟的星系在短时间内非常迅速地诞生了恒星，只是在宇宙历史的惊人早期停止了恒星的形成，经历了从活跃到“死亡”的快速转变
" “我们知道星系关闭了恒星的形成，但我们不知道为什么
凭借罗曼广阔的视野，我们更有可能在行动中捕捉到这些星系。”
罗马太空望远镜是为大规模的天空探测而设计的
这个动画给出了罗曼潜在勘测区域中的一个区域的规模，该区域的面积为2000平方度，大约是满月的10000倍
学分:美国宇航局/加州理工学院-IPAC/R
伤害认知:这部动画利用了星象馆天文馆
生长宇宙之网 即使星系本身随着时间的推移而增长，它们也聚集在一起形成了跨越数十亿光年的复杂结构
星系倾向于聚集成气泡、薄片和细丝，形成一个巨大的宇宙网
通过将高分辨率成像(产生星系在天空的位置)与光谱(提供距离)相结合，天文学家可以在三维空间绘制这张网，并了解宇宙的大尺度结构
宇宙的膨胀将来自遥远星系的光拉伸到更长、更红的波长——这种现象被称为红移
星系距离越远，红移越大
罗曼的红外探测器是捕捉这些星系光线的理想选择
更远的星系也更暗，更难发现
结合这一点和一些星系类型很罕见的事实，你必须用更灵敏的天文台搜索更大的天空区域，才能找到那些通常有最有趣故事可讲的物体
“现在，利用像哈勃这样的望远镜，我们可以对几十个高红移星系进行采样
有了罗曼，我们将能够采集数千个样本，”科技科学研究院的天文学家拉塞尔·瑞安解释道
寻找未知 虽然天文学家可以预见罗马太空望远镜的许多发现，但也许最令人兴奋的是发现没有人能预测到的东西的可能性
来自哈勃等天基观测站的典型高分辨率观测，针对特定物体进行详细调查
罗曼的调查方法将撒下一张大网，从而打开一个新的“发现空间”
" “罗曼会在未知的未知中脱颖而出
它肯定会发现我们意想不到的稀有、奇异的东西，”瑞安说
拉温德拉纳特补充说:“罗曼的综合成像和光谱学调查将收集‘金块’，否则我们永远不会开采这些‘金块’。”
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