Konec avgusta je Nasa v Vesolje izstrelila teleskop Nancy Grace Roman, izjemno zmogljiv inštrument, ki ne zaostaja za velikima imenoma, kot sta teleskopa James Webb in Hubble. Nasprotno, Roman ju bo pomembno dopolnjeval. Znanstveniki si od njega veliko obetajo, saj bo s svojim širokim pogledom z enim posnetkom zajel več neba kot njegov predhodnik Hubble in v petih letih pregledal več neba kot Hubble v vsej svoji zgodovini. Samo v enem mesecu bo lahko Roman pregledal celotno Mlečno cesto, kar bi Hubblu vzelo približno sto let. Slednjega so izstrelili leta 1990 in še vedno deluje. Obenem bo Roman skušal razrešiti dve veliki uganki vesolja: temno snov in temno energijo. Odkrival bo eksoplanete, to je planete zunaj našega osončja, znanstveniki pa si obetajo, da jih bo odkril okoli sto tisoč. Zaznal bo tudi tako imenovane potepuške planete, ki ne krožijo okoli nobene zvezde, ampak so ujeti v večni temi. Samo v naši galaksiji bi jih lahko bilo na bilijone.
Roman bo potoval tri mesece proti svojemu cilju, območju druge Lagrangeeve točke na osi Sonce-Zemlja, znane kot L2, ki je približno 1,5 milijona kilometrov od Zemlje. Njegova misija bo trajala pet let, z možnostjo podaljšanja na deset let. Toda ponavadi vesoljski teleskopi delujejo, dokler ne odpovedo ali jim ne zmanjka pogonskih sredstev, zato bi lahko Roman deloval tudi 20 let.
Toda kaj vse odkrivajo teleskopi, kakšno revolucijo so pomenili in kakšni preboji se obetajo v prihodnjih letih? Kako bliže smo razumevanju nastanka vesolja, koliko milijard let v preteklost nas popeljejo in ali lahko odkrijejo drugo življenje? Odgovore smo iskali s priznanim astronomom in astrofizikom, profesorjem Tomažem Zwitterjem s Fakultete za matematiko in fiziko Univerze v Ljubljani, ki proučuje zvezde, medzvezdni prostor, zgradbo naše galaksije in nove planete. Pomembno vlogo pri raziskovanju planetov okoli drugih zvezd bo imel tudi teleskop Roman, zato ne preseneča, da si Tomaž Zwitter obeta veliko novih odkritij. »Teleskop bo sposoben skoraj popolnoma zastreti svetlobo matične zvezde, kar bo omogočilo veliko boljše opazovanje in preučevanje planetov v njeni neposredni bližini,« je povedal.
Na sam začetek
Astronomija danes deluje po načelu dopolnjevanja. V vesolju imamo več vrhunskih instrumentov, kot sta teleskopa Hubble in James Webb, ki s svojo revolucionarno infrardečo tehnologijo omogoča opazovanje vesolja daleč v preteklost, skoraj na sam začetek, in izjemno majhnih delčkov neba.
Webb ponuja pogled na galaksije, ki so nastale pred milijardami let v zgodnjem vesolju. Posnel je zelo svetle, velike in razvite galaksije, ki so nastale že 400 milijonov let po velikem poku, kar je znanstvenikom dokazalo, da so se velike strukture v vesolju izoblikovale veliko hitreje, kot so mislili. V prvih galaksijah so odkrili prisotnost ioniziranega kisika, kar pomeni, da je moralo pred temi galaksijami v izjemno kratkem času vznikniti, odživeti in eksplodirati že celo rodovje zvezd. Teleskop je odkril supermasivne črne luknje, ki so obstajale že v ciklu zgodnjega vesolja in so v nekaterih primerih po masi prehitele razvoj svojih lastnih galaksij, razkril je skrite procese rojevanja novih zvezd, izdelal najbolj natančen zemljevid temne snovi, ki sestavlja kar 27 odstotkov vesolja in je je veliko več kot navadne snovi (pet odstotkov), iz katere so zvezde, planeti in tudi mi. Kjerkoli je temna snov, privlači navadno snov in jo začne nabirati na enem mestu, da nastanejo iz teh kep nove galaksije.
Izstrelitev Jamesa Webba se je močno zavlekla. V vesolje je poletel šele leta 2021 in velja za najdražji projekt v zgodovini raziskovanja vesolja, saj se je končni znesek ustavil pri desetih milijardah dolarjev. Teleskop Roman je bil v primerjavi s svojim predhodnikom izstreljen prej kot načrtovano in je tudi stal manj kot načrtovano, štiri milijarde dolarjev. Pri njem pa je bila zelo angažirana slovenska astrofizičarka Katarina Markovič.
Toda v raziskovanju vesolja ima ključno vlogo tudi mreža zemeljskih teleskopov. Taka se nahaja v Čilu v puščavi Atacama. Evropski južni observatorij je najpomembnejša medvladna astronomska organizacija v Evropi in tudi najbolj produktiven talni astronomski observatorij. Tam so največji in najnaprednejši teleskopi na svetu.
Kot izpostavi Tomaž Zwitter, je trenutno najpomembnejši VLT (Very Large Telescope). To je najbolj napreden optični observatorij na svetu, ki ga sestavljajo štirje veliki teleskopi z zrcalom premera 8,2 metra in 14 manjših pomožnih teleskopov. V gradnji je že ELT – Extremely Large Telescope, ki bo, kot pove že ime, resnično izjemen. Največji vesoljski teleskop James Webb ima zrcalo premera 6,5 metra, ELT pa bo imel ob polnem zagonu leta 2031 kar 39-metrsko zrcalo.
»To pomeni, da bo zbral šestnajstkrat več svetlobe kot katerikoli primerljiv teleskop danes, kar bo omogočilo izjemno podrobne analize tudi najbolj temnih in oddaljenih objektov, obenem pa bo omogočil videti atmosfere okoli drugih planetov, kar je z Webbom težko. Ta komplementarnost bo prinesla nova znanja, saj nas zanima, ali ima še kak planet ozračje,« je poudaril Zwitter.
Teleskopov je v vesolju in na Zemlji še kar nekaj in vsak sledi svojemu namenu. »Evropa je danes absolutno v vrhu. Gradnja ELT je tehnološko izjemen podvig, kakršnega ni še nihče izvedel, evropska industrija pa je pri tem pridobila reference, uporabne tudi na drugih področjih,« je dejal Zwitter.
Planeti so pravilo, ne izjema
V zadnjih treh in več desetletjih, odkar je bil v vesolje izstreljen Hubble, je bilo odkritij ogromno. Za Zwitterja je bila z njegovega profesionalnega vidika najbolj pomembna misija Gaia Evropske vesoljske agencije. »Za 1,5 milijarde zvezd v naši galaksiji zdaj natanko vemo, kje v prostoru so, za več 10 milijonov pa, kako se gibljejo. Naredimo lahko časovni stroj v računalniku, zavrtimo čas nazaj in vidimo, kako je nastala naša galaksija kot ena tipičnih galaksij v vesolju,« je navdušen. Po drugi strani pa ga enako vznemirjajo tudi povsem obča človeška področja, kot je na primer spoznanje o razširjenosti planetov in zgodba o tem, iz česa vesolje sploh je. »Danes poznamo več kot 8000 planetov okoli drugih zvezd, a to je šele vrh ledene gore. Skoraj vsaka zvezda ima vsaj en planet Zemljine velikosti, ki jo obkroži v letu dni ali manj. Ko se zazremo v nočno nebo, je torej zelo vznemirljivo vedeti, da so planeti pravilo in ne izjema. Ker so zvezde rade obdane s planeti in ker je samo v naši galaksiji zvezd več kot sto milijard, mora biti človek najbrž nekoliko zagledan vase, če misli, da ni nikjer podobnega planeta naši Zemlji in da smo unikatni v celem stvarstvu,« skromno odvrne.
Nova odkritja segajo tudi na področje samega začetka vesolja, temne snovi in temne energije. »Vse to so vprašanja, povezana s stvarjenjem, kar je od nekdaj zanimalo civilizacije, in znanost ima počasi odgovor tudi na to. Zdaj imamo možnost, da iz meritev in opazovanj ugotovimo, kakšne so bile stvari na samem začetku,« je povedal Tomaž Zwitter.
Kako je torej s teorijo velikega poka, je teorija res zamajana zaradi Webbovih odkritij novih galaksij, kot se je špekuliralo v javnosti pred leti? Zwitter odločno pojasni: »Veliki pok, dogodek izpred 13,8 milijarde let, absolutno stoji na trdnih temeljih. Res pa ostaja nerešeno vprašanje hitrosti širjenja vesolja. Meritve, opravljene lokalno v galaksijah bližnjega vesolja, se ne ujemajo popolnoma z meritvami, ki jih je zabeležil teleskop Planck v zgodnjem vesolju. Razlika znaša okoli štiri do pet odstotkov, kar je malo, če upoštevamo, da se je medtem vesolje povečalo za 1100-krat. Temelji torej ostajajo, so pa to podrobnosti, ki jih bo treba še bolje razumeti.« Sogovornik napoveduje, da bodo v naslednjih petih letih prav novi teleskopi, med njimi tudi Roman in ELT, pomagali razrešiti to uganko.
Da bi bilo kdaj mogoče videti sam veliki pok, pa je po besedah Tomažja Zwitterja nemogoče. »Razlog je preprost: če imate živahen, gost in vroč sistem, se informacije izgubljajo. To je enako, kot če bi z žlico premešali vrelo juho. Še dolgo je videti vrtinčenje juhe, toda že po nekaj vrtljajih ni mogoče ugotoviti, kam smo zapičili žlico, ker se je ta informacija izgubila. Podobno je z velikim pokom.«
Razvoj teleskopa v zgodovini pa ni bil le velik tehnološki napredek, ampak prava revolucija razumevanja sveta. »Ko je Galileo v 17. stoletju prvi usmeril teleskop v nebo, je postalo dokončno jasno, da Zemlja kroži okoli Sonca in ne obratno. Kepler je nato izpeljal zakone gibanja planetov, Newton pa je vse postavil na temelje ene same enačbe, kar je sprožilo razvoj matematike v 18. in 19. stoletju. Na osnovi tega so na podlagi nepravilnosti v tirnici planeta Uran francoski in angleški astronomi izračunali in napovedali, kje bi moral biti še en, dotlej neznan planet, ki so ga leta 1847 z izračuni tudi potrdili. To je bil Neptun. Začeli smo odkrivali nove svetove,« se vrne v prva stoletja raziskovanj s teleskopi Zwitter.
Zanimivih in vznemirljivih tem iz vesolja pa ne manjka. Največje odprto vprašanje ta čas je gotovo tisto o iskanju planetov okoli drugih zvezd in z njim povezano vprašanje, ali smo v vesolju sami. »Zaenkrat je odgovor, ne vemo,« odvrne Zwitter.
