De China Space Station Telescope (CSST), ook bekend als Xuntian, is een ruimte-observatorium van de volgende generatie dat dit jaar wordt gelanceerd. Het is ontworpen om naast China's Tiangong ruimtestation te opereren, maar zal volledig onafhankelijk in een baan om de aarde functioneren, af en toe gekoppeld voor onderhoud en om upgrades uit te voeren. Het ruimte-observatorium heeft een spiegel met een opening van twee meter, vijf instrumenten en is slechts iets kleiner dan de bekende Hubble ruimtetelescoop, maar heeft een gezichtsveld van 17.500 graden, dat is 300 keer groter dan Hubble. Dankzij het grotere gezichtsveld en de hoge resolutie kan hij de grootschalige structuur van de kosmos bestuderen, terwijl Hubble veel beter was in het bestuderen van afzonderlijke sterrenstelsels, sterren en planeten.
In een recent artikel, gepubliceerd door Yan Gong van de Chinese Academy of Sciences en zijn team, onderzoeken ze de mogelijkheden van de CSST om de eigenschappen van donkere energie en donkere materie, gewijzigde zwaartekrachttheorieën en andere belangrijke kosmologische onderwerpen te onderzoeken. Ze zijn van plan dit te doen door de verdeling van donkere materie en de uitdijingsgeschiedenis van het heelal te meten door middel van waarnemingen van zwakke zwaartekrachtlenzen, clusters van melkwegstelsels, type Ia supernovae (SNe Ia) en baryonische akoestische oscillaties (BAO, regelmatige, periodieke fluctuaties in de dichtheid van zichtbare baryonische materie).
De analyse van de mogelijkheden van CSST ten opzichte van de doelstellingen van het team laat zien dat ze in staat zullen zijn om de toestandsvergelijking van donkere energie (een wiskundige beschrijving van hoe donkere energie zich gedraagt als het heelal uitdijt) te meten met een nauwkeurigheid van meer dan 5%, mogelijk zelfs tot ~1%. Deze nauwkeurigheid kan bepalen of donkere energie simpelweg de kosmologische constante is of iets dat dynamisch evolueert, zoals een scalair veld. Het zal ook onderscheid kunnen maken tussen koude en warme donkere materie en de massa van donkere materiedeeltjes (zoals axionen) nauwkeurig kunnen meten, wat de laboratoriumpogingen om donkere materiedeeltjes te detecteren zal helpen. Er wordt verwacht dat CSST in staat zal zijn om aanzienlijke vooruitgang te boeken in een aantal kosmologische onderzoeken naast de analyse van donkere materie. Andere onderzoeksgebieden zijn onder andere sterke zwaartekrachtlenzen, tweedimensionale BAO-metingen en het Alcock-Paczynski-effect, een illusie die de determinatie van donkere materie beïnvloedt.
De Chinese ruimtetelescoop zal ook samenwerken met andere geavanceerde instrumenten, zoals Europa's Euclid-telescoop, toekomstige Cosmic Microwave Background experimenten, tijddomein telescopen die voorbijgaande verschijnselen detecteren en radiotelescopen zoals FAST en MeerKAT voor de detectie van 21cm-signalen. Met een groot aantal geavanceerde instrumenten die de komende jaren operationeel zullen worden, lijkt het kosmologische vakgebied een tijdperk van ontdekkingen en doorbraken tegemoet te gaan.
Een schaalmodel van de Xuntian ruimtetelescoop - Foto: Wikipedia
Bron: Universe Today
