Hubble toruje drogę teleskopowi Nancy Grace Roman w centrum Drogi Mlecznej

Zgrubienie galaktyczne Drogi Mlecznej – wypukły obszar wokół centrum naszej Galaktyki – to niezwykle gęste skupisko gwiazd, planet i swobodnie dryfujących obiektów, obserwowane od lat przez teleskopy naziemne i kosmiczna. Teraz stanie się ono jednym z trzech kluczowych celów misji Nancy Grace Roman, która ma wystartować najwcześniej wczesną jesienią 2026 roku.

To zdjęcie w bliskiej podczerwieni z naziemnego przeglądu VISTA VVV Survey przedstawia zgrubienie galaktyczne w pobliżu Sagittarius A*, czarnej dziury w centrum Drogi Mlecznej. Obszar, zaznaczony na biało, przedstawia pięć nałożonych na siebie pól widzenia z Kosmicznego Teleskopu Nancy Grace Roman należącego do NASA, które będą obserwowane w ramach przeglądu Galactic Bulge Time-Domain Survey, jednego z trzech głównych badań społecznościowych.
*Źródło: Zdjęcie: NASA, Alyssa Pagan (STScI); Podziękowania: VISTA, Dante Minniti (UNAB), Ignacio Toledo (ALMA), Martin Kornmesser (ESO)*

NASA informuje, że Hubble wykonał świeży, szerokokątny przegląd znacznej części tego regionu, dokładnie tam, gdzie teleskop Nancy Grace Roman będzie prowadził swój Galactic Bulge Time-Domain Survey. Wyniki prac zespołu kierowanego przez Seana Terry’ego opisano w artykule opublikowanym 11 maja 2026 roku w czasopiśmie Astrophysical Journal.

Czym jest galaktyczne zgrubienie – i czemu jest kłopotliwe

Zgrubienie to gęsty garb gwiazd wokół supermasywnej czarnej dziury Sagittarius A*, widoczny na zdjęciach w podczerwieni z przeglądów takich jak VISTA VVV. Obszar ten jest idealnym miejscem do statystycznych badań nad planetami i gwiazdami, bo linia wzroku przecina tam gigantyczny las gwiazdowy.

Kłopot w tym, że zgrubienie jest zasłonięte przez chmury pyłu i gazu, a gwiazdy są tam na niebie tak stłoczone, że łatwo o pomyłkę: trudno rozstrzygnąć, która z nich jest źródłem obserwowanego światła. Dlatego astronomowie łączą obserwacje w różnych długościach fal (od podczerwieni po światło widzialne) oraz stosują sprytne techniki, takie jak mikrosoczewkowanie grawitacyjne.

Mikrosoczewkowanie: jak szuka się ukrytych światów

Mikrosoczewkowanie to szczególny przypadek soczewkowania grawitacyjnego: gdy na jednej linii znajdą się odległa gwiazda i bliższy obiekt (gwiazda, planeta, nawet czarna dziura), jego grawitacja zakrzywia bieg światła i na krótko wzmacnia jasność tła. Na niebie widzimy wtedy charakterystyczne pojaśnienie, trwające od godzin do tygodni – i to bez względu na to, czy soczewkujący obiekt świeci, czy jest ciemny.

Teleskop Nancy Grace Roman ma wykorzystać tę metodę do pełnego spisu powszechnego obiektów między nami a zgrubieniem – aż do mas porównywalnych z Marsem. Symulacje wskazują, że w trakcie programu wykryje tysiące nowych egzoplanet, setki planet swobodnych (wyrzuconych z układów macierzystych), a także samotne gwiazdy neutronowe i czarne dziury o masach zbliżonych do Słońca. To typ obiektów praktycznie niewidocznych innymi metodami.

Program Roman Galactic Bulge Time-Domain Survey

Galactic Bulge Time-Domain Survey będzie jednym z trzech głównych programów teleskopu Nancy Grace Roman. Teleskop ma obserwować około 1,7 stopnia kwadratowego zgrubienia – to obszar odpowiadający mniej więcej 8,5 tarczy Księżyca w pełni – z niezwykle wysoką kadencją.

Roman wykona w tym polu sześć kampanii obserwacyjnych, z których każda potrwa 72 dni, robiąc co 12 minut migawkę całego obszaru. Dzięki olbrzymiemu polu widzenia – około 200 razy większemu niż w podczerwieni u Hubble’a – Roman będzie mógł śledzić naraz miliony gwiazd, szukając krótkotrwałych sygnałów mikrosoczewkowania.

Jak Hubble przygotowuje scenę dla teleskop Nancy Grace Roman

Kluczem do pełnego wykorzystania mikrosoczewkowania jest znajomość gwiazd przed i po zjawisku. Jeżeli wiemy, które źródło było tłem, a które soczewką, możemy nie tylko zmierzyć stosunek mas planety do gwiazdy, ale także osobno oszacować masę gwiazdy i samej planety.

W tym celu Hubble rozpoczął wiosną 2025 roku największy w historii program przeglądu zgrubienia, obejmujący większość obszaru, który Roman będzie przeszukiwał pod kątem mikrosoczewkowania. Zespół podkreśla, że jest to program większy niż wcześniejsze, wieloletnie mozaiki Hubble’a – na przykład słynne zdjęcie galaktyki Andromedy.

Na podstawie tych danych Hubble buduje katalog 20–30 milionów punktowych źródeł światła w zgrubieniu. Szacuje się, że teleskop Nancy Grace Roman, dzięki szerszemu polu i głębszym ekspozycjom, podniesie ten katalog do około 200–300 milionów obiektów, tworząc jedne z najgłębszych obrazów jakiejkolwiek części nieba.

Dlaczego to ważne i co dalej

Połączenie precyzyjnych, wieloletnich danych Hubble’a z szybkim, szerokokątnym przeglądem teleskopu Roman pozwoli nie tylko liczyć planety, ale też mierzyć ich faktyczne masy – zamiast samych stosunków masy planety do masy gwiazdy. To z kolei umożliwi zbudowanie dużo dokładniejszego obrazu tego, jak wygląda typowy układ planetarny w Galaktyce, zwłaszcza dla planet zimnych, odległych od swoich gwiazd.

Teleskop Nancy Grace Roman ma równocześnie prowadzić wielkie przeglądy kosmologiczne, które pomogą badać naturę ciemnej energii i ciemnej materii, wykorzystując tę samą zdolność do precyzyjnego mapowania ogromnych połaci nieba. Zgrubienie Drogi Mlecznej jest więc jednym z kluczowych laboratoriów: to tutaj misja po raz pierwszy zastosuje swoje możliwości do statystycznej mikrofizyki naszej własnej Galaktyki, zanim przeniesie ten sposób myślenia na cały obserwowalny Wszechświat.