Will Dunham

路透8月25日 - 美國宇航局（NASA）正準備發射其下一代旗艦級太空天文台，科學家計劃利用該天文台探索宇宙中的一些最大謎團，包括暗能量 (link) 和暗物質 (link)，同時測試大尺度下的引力，並搜尋太陽系外的行星 (link)。

這台耗資約40億美元的「南希·格蕾絲·羅曼空間望遠鏡」計劃於周日在佛羅里達州美國宇航局肯尼迪航天中心發射，該天文台將由SpaceX公司 SPCX.O 的「獵鷹重型」火箭送入軌道。據美國宇航局官員稱，此次發射比原計劃提前了九個月。

羅曼太空望遠鏡是1990年發射的哈勃太空望遠鏡 (link) 和2021年發射的詹姆斯·韋伯太空望遠鏡 (link) 的後續項目，其能力將進一步拓展這兩台仍在運行的先驅觀測設備所獲得的知識。

這台新望遠鏡對太空的全景觀測及其快速巡天能力，為科學家提供了前所未有的研究宇宙的機會，通過廣角巡天來考察宇宙的結構、組成和演化。

奇異、稀有與異常

「‘羅曼’號廣闊的觀測範圍將使我們能夠發現那些奇異、稀有和不同尋常的天體，」位於馬里蘭州美國宇航局戈達德太空飛行中心的「羅曼」號高級項目科學家朱莉·麥克納裏（Julie McEnery）對記者說道。

「‘羅曼’號的主要儀器不僅性能卓越、靈敏度高，還能快速高效地對廣闊的天空區域進行觀測，」麥克納裏說。

麥克納裏表示，該望遠鏡的主要觀測任務將持續一年多。

「此次巡天將涵蓋超過20億個星系，使我們能夠研究宇宙中的結構——恒星、星系、星系團——是如何生長和演化的。我們還將測量宇宙隨時間推移的膨脹情況。這些正是讓我們能夠揭開暗物質、暗能量以及宇宙本身結構之謎的關鍵，」麥克納裏說道。

大約138億年前的大爆炸事件催生了宇宙，自那時起，宇宙便一直在膨脹。1998年，科學家們披露，這種膨脹實際上正在加速，據推測，一種被稱為暗能量的無形力量是其原因。

宇宙的組成包括普通物質——恒星、行星、氣體、塵埃以及地球上所有熟悉的事物——以及暗物質和暗能量，後兩者的物理本質至今仍未被了解。普通物質可能僅佔宇宙總質量的5%。暗物質——通過其對星系和恒星的引力影響而被發現——可能佔約27%。暗能量可能佔約68%。

「關鍵問題在於：暗能量僅僅是真空在時間上保持恒定的屬性，還是會隨時間演化？」羅曼所在科研合作團隊的成員、得克薩斯大學達拉斯分校的宇宙學家穆斯塔法·伊沙克（Mustapha Ishak）對路透表示。

「DESI（暗能量光譜儀）合作項目最近公布的結果 (link) 顯示出暗能量隨時間演化的誘人跡象。觀測到的加速膨脹是否意味着我們的引力理論在最大尺度上需要修改？解答這些問題是現代宇宙學最重要的目標之一，」伊沙克說道。

愛因斯坦的理論

1915年，物理學家阿爾伯特·愛因斯坦提出了解釋引力的廣義相對論，該理論至今仍是基礎理論。

「羅曼」號將繪製星系團的分佈圖，並研究物質如何通過一種稱為引力透鏡的現象使光線發生偏折。

「這些測量結果使我們能夠檢驗愛因斯坦的理論在數十億光年的尺度上是否仍然成立，或者是否需要對引力理論(進行修正)，」伊沙克說。「這很重要，因為它涉及物理學中最根本的問題之一：在最大尺度上，是什麼定律支配着宇宙？」

迄今為止，隨着科學家們不斷尋找地球以外潛在生命存在的證據 (link)，已發現超過6,350顆系外行星——即太陽系外的行星。

「羅曼」望遠鏡將開展有史以來最全面的系外行星搜索之一。預計它將發現數千顆新系外行星，並首次對與太陽系相似的行星系統進行統計普查。它還將展示一項新技術，用於直接成像一些相對較近的系外行星。

發射並脫離火箭後，該望遠鏡將飛向一個名為拉格朗日點2的位置，該點位於距離地球約100萬英里(160萬公里)，約為地月距離的四倍。韋伯望遠鏡也位於該軌道位置，而哈勃望遠鏡則位於近地軌道。

「羅曼」號的任務計劃為期五年，不過美國宇航局表示，該望遠鏡的燃料可能還足夠再運行五年。美國總統唐納德·特朗普 (link) 的政府在其第一和第二任期內都曾試圖削減或取消對「羅曼」號的撥款，但國會最終保留了該項目的資金。

該望遠鏡以美國宇航局首任首席天文學家南希·格蕾絲·羅曼的名字命名。羅曼於2018年去世，享年93歲。