研究人员是宇航局下一个太空望远镜的关键

皮特大学的人员帮助哈勃望远镜进入太空，詹姆斯·韦伯太空望远镜于2021年发射时，我们是第一批使用它的人之一。现在，四名皮特大学的研究人员将在开发南希·格雷斯·罗马望远镜的过程中发挥不可或缺的作用，该望远镜的目标是更好地了解暗能量的本质以及塑造我们所看到的结构的暗物质。

一旦启动并运行，望远镜应该可以帮助我们更好地了解宇宙的演化。

比预计的2027年发射日期提前数年，NASA已资助肯尼思·P·迪特里希艺术与科学学院的四名研究人员开始研究罗马的基础设施。他们将与全球各地的合作者一起开发所需的软件和算法，以准确解释望远镜将收集的大量数据。

该望远镜以“哈勃之母”南希·格蕾丝·罗曼(NancyGraceRoman)的名字命名，她是美国宇航局空间科学办公室第一位天文学家主任，也是该机构第一位担任行政职务的女性。该望远镜的主镜直径为2.4米(7.9英尺)，与哈勃太空望远镜的尺寸相同。但罗曼的视野比哈勃望远镜大200倍，可以用更少的观测时间捕捉到更多的天空。其宽视场仪器将在任务生命周期内测量来自十亿个星系的光，帮助研究人员解开暗物质和暗能量等谜团。

寻找超新星

皮特大学教授MiDai和MichaelWood-Vasey是由NASA、夏威夷大学、贝勒大学和杜克大学的研究人员共同领导的多机构团队的成员，该团队已获得1100万美元的资助，以帮助罗马更好地观察和观察分析Ia型(one-A)超新星。这些爆炸的恒星很特​​别：它们已知固有亮度，因此，通过一些数学计算，研究人员可以通过测量它们在我们看来的亮度来计算出它们距离我们有多远。

由于这些爆炸发出的光已经传播了数十亿年，罗曼实际上看到的是数十亿年前的过去。

伍德-瓦西说：“罗马太空望远镜将让我们看到暗能量刚刚开始在宇宙中发挥影响力时的超新星。”他将致力于开发算法，以提高罗曼通过图像减法过程在充满明亮、模糊物体的天空中找到这些超新星的能力。

“拍张照片，”他说。然后，“拍摄一张与第一张图像重叠的图像。比较一下两者。”如果出现了新的东西，它可能是超新星。这就是图像减法。尽管看起来很简单，但即使是轻微的温度变化也会影响图像，因此Wood-Vasey和团队正在研究更好的图像处理算法，以确保“漂亮、干净、良好的图像减法”。

他还将协助一个团队设计一个系统，当Roman检测到潜在的Ia型超新星时，该系统会向研究人员发出警报。

Dai将致力于不同的方式来确保Roman为研究人员收集尽可能最好的数据。她将更新现有的超新星模型，以利用新望远镜改进的数据。她正在开发工具来帮助罗曼确定最佳观察策略。

“最佳成像节奏、最佳曝光时间是多少?诸如此类的事情，”她说。“我们需要仔细决定什么是最好的策略，不仅是针对Ia型超新星科学，”而且是针对Roman将启用的所有其他科学。

处理暗数据

JeffreyA.Newman教授和BrettAndrews研究副教授是项目基础设施团队的成员，该团队从喷气推进实验室(JPL)获得了为期五年、价值1,950万美元的资助，用于开发计算工具来创建三维模型星系和暗物质的地图——我们不能直接看到的物质，但可以通过其引力效应推断其存在。

为了确保这些工具的准确性，由喷气推进实验室领导、包括卡内基梅隆大学研究人员在内的团队将使用假数据集和真实的计算工具进行分析，开发罗马望远镜数据的模拟。如果这些工具能够在模拟中准确地绘制出星系和暗物质的位置，那么它们应该能够对罗马人捕获的数据做同样的事情。

纽曼和安德鲁斯都获得了近30万美元的资助来领导自己的项目。两人还包括物理和天文学系教授RachelBezanson，以及来自卡内基梅隆大学、加州理工学院和加州大学戴维斯分校的研究人员。纽曼将致力于更准确地描述宇宙中星系存在的位置。安德鲁斯将利用机器学习来提高利用光来绘制到星系距离的精度。

最终，安德鲁斯和戴、纽曼和伍德-瓦西以及致力于准备罗马望远镜的数十个团队正在使用不同的方法来努力了解相同的事情：暗物质和暗能量的历史以及两者对我们的影响。宇宙和其中的物质。

暗能量的一个主要理论是，它是一种相互排斥的空间背景能量，导致宇宙膨胀得越来越快。纽曼说：“目前的数据与最简单的暗能量模型一致，但罗曼将为我们提供更高的精度。”

不过，他补充道，“我们希望这是错误的。

“我们的希望是，这个简单的模型并不是真正导致加速膨胀的原因，而是确实存在某种新的物理形式——一些新的粒子或新的场——在这种情况下，罗曼将为我们提供开始描述特征所需的精度。那。”

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