Nowe okno na wszechświat
Obserwowanie wszechświata, to obecnie wykorzystywanie niezwykle zaawansowanych technicznie i czułych przyrządów - sond, satelitów i teleskopów. Te ostatnie astronomowie nazywają zazwyczaj oknami na wszechświat. I nie jest to bynajmniej określenie na wyrost, gdyż współczesne teleskopy dostarczają niesłychanie wiele informacji o kosmosie. Nic więc dziwnego, że naukowcy poświęcają im tak wiele uwagi i wiążą z nimi niemałe oczekiwania. Dziś chciałbym skierować waszą uwagę na teleskop Jamesa Webba, który już niedługo może zrewolucjonizować wiedzę ludzi o wszechświecie. Panowie i panie, historia dzieje się na naszych oczach.
Teleskop ten to gigantyczne, ważące 6,5 tony i mierzące 6,5 metra zwierciadło, które już wkrótce dotrze na miejsce przeznaczenia i zostanie tam uruchomione oraz skalibrowane, pozwalając nam obserwować wszechświat znacznie dokładniej niż do tej pory. Warto także wspomnieć, że zanim JSWT (skrót od angielskiego James Webb Space Telescope) znalazł się w przestrzeni kosmicznej przez prawie dwadzieścia lat pracowali nad nim wybitni inżynierowie, astronomowie oraz fizycy z kilkunastu krajów. Wielokrotnie przesuwano także start rakiety, która miała wynieść go w kosmos. W końcu udało się. 24 grudnia ubiegłego roku NASA wystrzeliła teleskop, złożony i "zapakowany" w rakietę Ariane 5. Podejrzewam, że start rakiety musiał być dla wszystkich biorących udział w tym niezwykłym projekcie szalenie stresujący. Na szczęście zakończył się całkowitym sukcesem. Teraz przed naukowcami z NASA kolejne trudne wyzwania. Teleskop musi najpierw szczęśliwie dotrzeć do punktu Lagrange'a 2 (miejsce oddalone od Ziemi, półtora miliona kilometrów), gdzie pozostanie już na zawsze. Nie jest to oczywiście miejsce przypadkowe, bo tam równoważą się siły grawitacji Ziemi i Słońca, co ułatwi komunikację oraz odsłoni teleskopowi lepszą perspektywę penetrowania najbardziej odległych zakamarków kosmosu.
Dlaczego jednak JSWT jest tak ważny? Czy naprawdę potrzebujemy nowego teleskopu za miliardy dolarów? Tak i jeszcze raz tak. Otóż potrzebujemy go nie tylko dlatego, że teleskop ten jest bardzo duży (jego wielkość robi wrażenie nawet na astronomicznym laiku), ale przede wszystkim dlatego że ludziom udało się stworzyć urządzenie, które daje im zupełnie nowe możliwości obserwacyjne. Większość z nas kojarzy zapewne teleskop Hubble'a, który od prawie 30 lat jest symbolem optyki kosmicznej. Jego ogromny wpływ na rozwój fizyki i astronomii jest absolutnie nie do przecenienia, ale obie te dziedziny rozwinęły się dzięki odkryciom, dokonanym z jego pomocą, tak, że nadszedł czas na nową generację urządzeń, które pozwoliłyby dokonać kolejnych istotnych odkryć i posunąć naukę jeszcze bardziej do przodu. NASA woli jednakże nazywać teleskop Webb'a "następcą" a nie "zamiennikiem" teleskopu Hubble'a, głównie dlatego, że to dzięki temu drugiemu dowiedzieliśmy się czego nam potrzeba do obserwacji wszechświata, by była ona jeszcze bardziej precyzyjna i dała nam możliwość uczynienie kolejnego milowego kroku. Hubble, niczym zawieszony w próżni stary pustelnik, przekazał nam ogrom informacji o kosmosie i jego najbardziej mrocznych zakamarkach, ale wszyscy naukowcy byli zgodni, że nadszedł jednak czas, by przekazał pałeczkę o wiele bardziej precyzyjnemu i wydajnemu urządzeniu. I właśnie teleskop Jamesa Webba jest takim urządzeniem, które ma tym nowym wyzwaniom sprostać Jest on nie tylko dużo większy od poprzednika, ale też bardziej zaawansowany technologicznie. Warto jednak wiedzieć, że porównywanie obu teleskopów nie ma sensu, bo są ona kompletnie inne. Poza tym teleskopy nie są uniwersalne, gdyż każdy z nich posiada wąską specjalizację. Priorytetem dla teleskopu Hubble'a było podglądanie młodych gwiazd w ultrafiolecie, natomiast teleskop Jamesa Webba ma zupełnie zupełnie inne cele. Tak więc nie ma sensu rozważanie, który z nich jest lepszy. Jedyne, co warto dostrzec, to technologia JSWT, która jest o wiele bardziej zaawansowana.
Jakie więc cele postawiono przed teleskopem Webba? Na początku warto wspomnieć, że teleskop Webba będzie wykorzystywał do obserwacji kosmosu promieniowanie podczerwone, co różni go od teleskopu Hubble'a, który wykorzystywał w tym celu światło widzialne. W ostatnich dekadach okazało się, że podczerwień ma przewagę, gdyż dzięki jesteśmy wstanie ujrzeć obiekty schowane za wielkimi mgławicami (kosmiczny pył blokuje niestety światło widzialne, ale nie powstrzymuje już podczerwieni, co pozwoli zajrzeć dalej i więcej zobaczyć). Również orbity obu teleskopów są nieporównywalne (teleskop Webba będzie orbitował około 1,5 mln kilometrów od Ziemi, podczas gdy teleskop Hubble'a orbituje w odległości 572 km). Różnią się także wielkością zwierciadeł. Co więcej, teleskop Webba wyposażony jest dodatkowo w osłonę, która ma blokować dostęp światła i ciepła dochodzącego ze Słońca (pięć warstw poliimidowej folii ma wykluczyć wszelkie zakłócenia i niedokładności pomiarów). JSWT będzie także zdaniem astrofizyków znacznie „szerzej” i głębiej penetrował wszechświat, co jest szalenie ważne. Dlaczego? Zgodnie z teorią względności Einsteina ciągłe rozszerzanie się wszechświata, skutkuje jego rozciąganiem, w wyniku czego galaktyki też się od siebie oddalają. Światło też ulega rozciągnięciu, zmniejszając swoją częstotliwość (to trochę tak, jak gdyby rozciągnąć sprężynę). Skutkuje to tym, że obiekty znajdujące się bardzo daleko od Ziemi nie są praktycznie widzialne w częstotliwościach, w jakich do tej pory obserwowaliśmy kosmos. By móc je zobaczyć, musimy zwiększyć częstotliwość, a taką daje właśnie podczerwień. A co rozumieć pod pojęciem „głębiej”? Otóż obiekty znajdujące się bardzo daleko od naszej Ziemi, to w znacznej mierze najstarsze galaktyki, powstałe po Wielkim Wybuchu. Ponieważ światło potrzebuje czasu, by do nas od nich dotrzeć, my widzimy dziś jedynie ich bardzo odległą przeszłość, czyli czas, gdy były jeszcze gwiezdnymi „niemowlętami”. Teleskop Webba pozwoli nam „zobaczyć” ich stan faktyczny.
Będzie on realizował również cały szereg innych zadań. Dzięki niemu powinniśmy między innymi lepiej poznać skład chemiczny planet i to nie tylko tych bliskich Ziemi jak Mars, Wenus czy Jowisz, ale i tych oddalonych od nas o lata świetlne. JSWT został wyposażony w urządzenie, które będą w stanie wykrywać obecność w atmosferze nawet najbardziej odległych planet takich związków jak tlen, dwutlenek węgla czy azot (kluczowych dla istnienia życia w naszym rozumieniu). Nie chcę by zabrzmiało to nazbyt pompatycznie, ale jestem absolutnie przekonany, że teleskopu Webba może dostarczyć nam takich informacji, które zmienią nasz pogląd na wszechświat.
Teleskop James'a Webb'a to najpotężniejsze narzędzie astronomiczne, jakie wysłaliśmy w kosmos. Chociaż od czasu, gdy JSWT zacznie swoje pierwsze obserwacje, dzieli nas, jak zapowiada NASA, mniej więcej pół roku, to na pewno nie tylko ja nie mogę się już doczekać pierwszych zdjęć, które mogą dokonać rewolucji we współczesnej nam astrofizyce. Z ekscytacją myślę o biskiej przyszłości i pierwszych komentarzach naukowców z NASA. To wręcz fantastyczne, że możemy być częścią tej historii. Ja nie mogę się wręcz doczekać chwili, gdy teleskop po raz pierwszy otworzy „oczy” i spojrzy w kosmos. To będzie wielki dzień dla całej naszej cywilizacji. A może nie tylko dla naszej?
Grafika:
Komentarze [0]
Jeszcze nikt nie skomentował. Chcesz być pierwszy?
