銀河系隆起（galactic bulge），即環繞銀河系中心的球狀區域，包含密集的恆星、行星及其他自由漂浮的天體。數十年來，包括美國國家航空暨太空總署（NASA）的哈伯太空望遠鏡（Hubble Space Telescope）和詹姆斯韋伯太空望遠鏡（James Webb Space Telescope）在內的眾多地面及太空望遠鏡，都曾對此區域進行研究。不久後，NASA的南西葛蕾絲羅馬太空望遠鏡（Nancy Grace Roman Space Telescope）將成為首個將研究銀河系隆起作為其核心科學目標的望遠鏡，並在此基礎上累積先前所有觀測站的數據。

羅馬望遠鏡的視野將比以往的太空望遠鏡覆蓋更廣闊的區域，且觀測速度更快，使其能夠 survey（巡天）數百萬顆恆星並發現數千顆新的系外行星。

為了支援羅馬望遠鏡對眾多恆星和行星進行特徵分析，天文學家尋求利用哈伯望遠鏡來觀測羅馬望遠鏡在其核心的「銀河系隆起時域巡天」（Galactic Bulge Time-Domain Survey）中將要觀測的許多相同區域。透過比較哈伯望遠鏡數月或數年前拍攝的數據與羅馬望遠鏡的新數據，天文學家將能更好地解讀羅馬望遠鏡即將進行的觀測。

羅馬望遠鏡團隊的目標是盡快於 2026 年 9 月初發射。

「我們哈伯巡天的首要任務是盡可能覆蓋廣闊的天空區域，」該計畫負責人、來自馬里蘭大學帕克分校和 NASA 戈達德太空飛行中心（Goddard Space Flight Center）的研究科學家 Sean Terry 表示。

該團隊的研究論文已於 2026 年 5 月 11 日發表在《天體物理學期刊》（The Astrophysical Journal）。

銀河系內的許多行星系統的演化與我們的太陽系相似，始於宇宙氣體雲的坍縮、恆星的成長以及周圍行星的形成。然而，在某些系統中，不同的事件可能導致行星被從其形成的系統中逐出。羅馬望遠鏡的「銀河系隆起時域巡天」將會偵測到數百顆這樣的「流浪行星」，此外還有先前未見過的孤立中子星，甚至質量與太陽相當的黑洞。

這項巡天計畫包含六個為期 72 天（共 432 天）的觀測季節，期間羅馬望遠鏡將每 12 分鐘拍攝一次隆起區域的大部分區域（約 1.7 平方度，相當於 8.5 個滿月的面積）。雖然它將偵測到各種目標，但該巡天計畫優化了對一種稱為「微引力透鏡」（microlensing）的特定事件的搜尋。

微引力透鏡事件是一種引力透鏡事件，當視線中一個較近物體（例如恆星）的質量扭曲了更遠物體的光線時發生。這些事件發生的規模比較大的透鏡事件（例如星系或星系團的透鏡效應）小得多（約為單顆恆星的規模），並允許我們搜尋我們與銀河系隆起中密集排列的恆星之間的系外行星。

「微引力透鏡的優點是，我們將能夠對介於我們與隆起區域中的這些區域之間移動的、大小如火星般的物體進行完整的普查，無論它們是什麼，」共同作者、來自巴爾的摩太空望遠鏡科學研究所（Space Telescope Science Institute）的 Jay Anderson 表示。

當望遠鏡觀測到一個透鏡物體（例如一顆明亮的恆星）與銀河系隆起中的一顆恆星對齊時，天文學家可能難以分辨恆星光來自哪一個。因此，時機是關鍵考量因素。如果天文學家能在微引力透鏡事件發生前單獨識別出光源，那麼要將它們區分開來就容易多了。

為了收集這些羅馬望遠鏡之前的數據，天文學家使用了哈伯太空望遠鏡進行一項大規模的巡天計畫，該計畫於 2025 年春季開始，涵蓋了羅馬望遠鏡在「銀河系隆起時域巡天」中將要觀測的大部分相同區域。這個計畫的規模甚至比先前導致哈伯望遠鏡拍攝出最大馬賽克圖像（即我們鄰近的仙女座星系圖像）的兩個巡天計畫（每個約 0.5 平方度）還要大，而那張仙女座星系圖像耗費了十多年才組裝完成。

「這些觀測的主要目標是能夠在羅馬望遠鏡的巡天過程中識別出參與透鏡事件的物體，在它們發生透鏡事件之前捕捉到它們，」Anderson 表示。「當幾年後，在羅馬望遠鏡長時間注視該區域時發生了事件，我們可以回頭說，『這是一顆紅星，這是一顆藍星，而事件發生在紅星走到藍星前面時。』」

哈伯望遠鏡的數據也將有助於塑造對透鏡物體本身的分析。微引力透鏡事件本身僅測量主星及其行星質量的比例。然而，透過觀測恆星在微引力透鏡事件發生前或發生後的數據，科學家將能夠測量恆星的個別質量，這與哈伯望遠鏡先前確定銀河系中一顆恆星及其行星質量的方式相呼應。這種方法將一個更難以捉摸的恆星與行星關係測量，轉變為一個更確定的測量。

「與其估計一顆繞行恆星的行星質量比例，我們可以自信地說，例如，這是一顆質量為土星大小的行星，繞行著一顆質量為 0.8 個太陽質量的恆星，」Terry 表示。「因此，藉助哈伯望遠鏡的先前成像，我們可以希望獲得質量的直接測量，而不是間接的質量比例。」

雖然系外行星的發現是羅馬望遠鏡「銀河系隆起時域巡天」的重要部分，但使用哈伯望遠鏡觀測如此大的區域也有助於識別消光區域（extinction areas），即吸收或散射光的塵埃和氣體密集區域，從而使我們能夠繪製出可以看到恆星和看不到恆星的區域圖。

哈伯望遠鏡的巡天計畫也提供了全新的恆星目錄的關鍵開端，這將有助於天文學家對羅馬望遠鏡發現的系外行星的主恆星進行特徵分析。研究團隊預測，羅馬望遠鏡將使哈伯望遠鏡的恆星目錄增加一個數量級。

「這次哈伯巡天將建立一個包含 20 到 3000 萬個點光源的目錄，」Terry 表示。「但是，到『銀河系隆起時域巡天』結束時，羅馬望遠鏡可能會測量大約 2 億到 3 億個，並且基本上將產生有史以來對任何天空區域拍攝的最深邃圖像。」

最近一次哈伯巡天的數據可在太空望遠鏡檔案館（Mikulski Archive for Space Telescopes）中取得。

哈伯太空望遠鏡已運行超過三十年，並持續做出開創性的發現，塑造我們對宇宙的基本理解。哈伯望遠鏡是 NASA 與歐洲太空總署（ESA）國際合作的項目。NASA 戈達德太空飛行中心負責管理望遠鏡和任務操作。位於丹佛的洛克希德馬丁太空公司（Lockheed Martin Space）也在戈達德太空飛行中心支援任務操作。由天文研究大學協會（Association of Universities for Research in Astronomy）營運的巴爾的摩太空望遠鏡科學研究所，為 NASA 執行哈伯望遠鏡的科學操作。

南西葛蕾絲羅馬太空望遠鏡由 NASA 戈達德太空飛行中心管理，並有 NASA 南加州噴射推進實驗室（Jet Propulsion Laboratory）、加州理工學院/IPAC、太空望遠鏡科學研究所的參與，以及由各研究機構科學家組成的科學團隊。主要的工業合作夥伴包括科羅拉多州博爾德的 BAE Systems, Inc.、佛羅里達州墨爾本的 L3Harris Technologies，以及加州千橡市的 Teledyne Scientific & Imaging。

這張 VISTA VVV 巡天的影像顯示了銀河系中心人馬座 A*（Sagittarius A*）超大質量黑洞附近的銀河系隆起區域。NASA 的南西葛蕾絲羅馬太空望遠鏡計畫觀測的區域已標示出來。此區域曾由 NASA 的哈伯太空望遠鏡觀測過。

NASA 哈伯太空望遠鏡的後續觀測顯示了一個包含 2013 年由光學重力透鏡實驗（Optical Gravitational Lensing Experiment, OGLE）捕捉到的微引力透鏡事件的區域。哈伯望遠鏡能夠將前景透鏡與背景恆星區分開來。

此圖說明了微引力透鏡事件，當一個前景物體（例如恆星）精確地對準一個背景物體時，背景物體的光線會因質量扭曲而增強其視亮度。

這段影片展示了從銀河系中心附近的銀河系隆起區域進行縮放。隨著縮放，視圖從近紅外 2MASS 巡天變為 VISTA VVV 巡天（均為地面觀測）。