NASA želi razrešiti eno največjih ugank našega človeštva.
Ameriška vesoljska agencija NASA se pripravlja na izstrelitev svojega naslednjega velikega vesoljskega observatorija. Vesoljski teleskop Nancy Grace Roman bo raziskoval temno energijo in temno snov, preverjal delovanje gravitacije na največjih razdaljah ter iskal planete zunaj našega Osončja.
Približno štiri milijarde dolarjev vredna misija se bo predvidoma začela v nedeljo, ko bo teleskop iz Nasinega vesoljskega središča Kennedy na Floridi proti vesolju ponesla raketa SpaceX Falcon Heavy. Po navedbah ameriške vesoljske agencije bo izstrelitev izvedena kar devet mesecev pred prvotnim načrtom.
Teleskop Nancy Grace Roman predstavlja naslednje veliko poglavje po dveh observatorijih, ki sta korenito spremenila naš pogled na vesolje: vesoljskem teleskopu Hubble, izstreljenem leta 1990, in vesoljskem teleskopu James Webb, ki je poletel leta 2021.
Toda Roman ne bo zgolj njun naslednik. Njegova velika prednost bo izjemno široko vidno polje in sposobnost hitrega pregledovanja velikanskih območij neba. Znanstveniki bodo tako lahko bistveno učinkoviteje preučevali strukturo, sestavo in razvoj vesolja. "Romanov velikanski doseg nam bo omogočil odkrivanje čudnih, redkih in nenavadnih pojavov," je pojasnila Julie McEnery, vodilna projektna znanstvenica misije v Nasinem centru Goddard v Marylandu.
Glavna raziskava neba bo trajala več kot leto dni in naj bi zajela več kot dve milijardi galaksij. Znanstveniki želijo spremljati, kako so skozi zgodovino vesolja nastajale in se razvijale zvezde, galaksije in njihove velike kopice, hkrati pa bodo merili, kako hitro se je vesolje širilo v različnih obdobjih. Prav tam se skriva ena največjih ugank sodobne znanosti.
V resnici poznamo le majhen del vesolja
Vesolje je nastalo pred približno 13,8 milijarde let z velikim pokom in se odtlej širi. Leta 1998 so astronomi prišli do osupljivega odkritja: širjenje se ne upočasnjuje, temveč pospešuje. Za ta pojav naj bi bila odgovorna tako imenovana temna energija, vendar njena prava narava ostaja neznana.
Še bolj presenetljivo je razmerje med sestavinami vesolja. Običajna snov, iz katere so sestavljeni zvezde, planeti, plin, prah in tudi ljudje, predstavlja zgolj približno pet odstotkov vesolja. Temna snov naj bi predstavljala okoli 27 odstotkov, temna energija pa kar 68 odstotkov. Roman bo skušal pomagati odgovoriti na vprašanje, ali je temna energija nespremenljiva lastnost praznega prostora ali pa se skozi čas spreminja.
Kozmolog Mustapha Ishak z univerze Teksas v Dallasu, ki sodeluje pri projektu Roman, opozarja, da so nedavni rezultati projekta DESI (Dark Energy Spectroscopic Instrument) ponudili zanimive namige, da bi se temna energija morda lahko spreminjala skozi čas. Obstaja pa še bolj radikalna možnost: morda za pospešeno širjenje vesolja ni odgovorna zgolj skrivnostna energija, ampak naše trenutno razumevanje gravitacije na največjih kozmičnih razdaljah ni popolno.
Na preizkušnji tudi Einstein
Splošna teorija relativnosti, ki jo je Albert Einstein predstavil leta 1915, še vedno predstavlja temelj našega razumevanja gravitacije. Roman bo preverjal, ali njena pravila veljajo tudi na razdaljah, velikih več milijard svetlobnih let. Teleskop bo natančno kartiral razporeditev galaksij in spremljal gravitacijsko lečenje, pojav, pri katerem masa ukrivlja prostor in s tem tudi pot svetlobe.
Takšne meritve bi lahko pokazale, ali Einsteinova teorija tudi na največjih razdaljah pravilno opisuje vesolje ali pa bodo fiziki nekoč potrebovali njeno dopolnitev. Kot poudarja Ishak, gre za eno najbolj temeljnih vprašanj fizike: kateri zakon v resnici upravlja vesolje na njegovih največjih razsežnostih?
Iskal bo tudi tisoče novih planetov
Romanov pogled pa ne bo usmerjen zgolj v največje strukture vesolja. Teleskop bo iskal tudi bistveno manjše svetove oziroma planete zunaj našega Osončja. Doslej so astronomi odkrili že več kot 6350 eksoplanetov, Roman pa naj bi izvedel eno najobsežnejših iskanj doslej. Pričakujejo, da bo odkril še na tisoče novih planetov in omogočil prvi obsežen statistični pregled planetarnih sistemov, podobnih našemu.
Preizkusil bo tudi novo tehnologijo za neposredno fotografiranje nekaterih razmeroma bližnjih eksoplanetov, kar bi lahko bilo pomembno za prihodnje misije, namenjene podrobnemu raziskovanju oddaljenih svetov. Po ločitvi od rakete se bo Roman odpravil proti Lagrangeevi točki L2, približno 1,6 milijona kilometrov od Zemlje, kar je približno štirikratna razdalja med Zemljo in Luno. Na istem območju vesolja deluje tudi teleskop James Webb, medtem ko Hubble še naprej kroži precej bližje Zemlji v nizki zemeljski orbiti.
Pet let misije, morda pa še enkrat toliko
NASA je osnovno znanstveno misijo teleskopa Roman načrtovala za pet let, vendar naj bi imel observatorij dovolj goriva, da bi lahko deloval še dodatnih pet.
Teleskop nosi ime po Nancy Grace Roman, prvi glavni astronomki Nase, ki je umrla leta 2018, stara 93 let. Projekt je v preteklosti preživel tudi politično negotovost. Administracija ameriškega predsednika Donalda Trumpa je tako v njegovem prvem kot drugem mandatu predlagala zmanjšanje oziroma ukinitev financiranja teleskopa, vendar je ameriški kongres projekt ohranil pri življenju.
