Telescoapele, aceste minunate instrumente care ne duc privirea
mai departe decât şi-au putut imagina strămoşii noştri vreodată,
deschid noi căi spre o cunoaştere mai profundă şi mai cuprinzătoare a lumii.
De mii de ani omenirea e cu ochii aţintiţi pe cerul fascinant al nopţii
fără a se gândi că stelele din Calea Lactee sunt alţi sori
ori că există miliarde de alte galaxii în Univers,
ori că noi suntem doar semnele de punctuaţie
dintr-o poveste care durează de 13.7 miliarde de ani.
Privind cu ochiul liber, nu am reuşit să
descoperim alte sisteme solare în jurul altor stele şi nici n-am aflat
dacă mai există viaţă pe undeva în Univers.
-Astăzi suntem pe cale să descoperim
multe din misterele cosmosului, trăind într-o epocă a celor mai remarcabile
descoperiri astronomice.
Eu sunt Dr. J şi voi fi ghidul vostru în această prezentare a telescopului -
uimitorul instrument care s-a dovedit a fi fereastra
deschisă omenirii către magnificul Univers.
CU OCHII PE CER-400 de ani de descoperiri ale telescopului.
1. Noi perspective ale cerului
În urmă cu patru secole, în 1609, un bărbat ieşea noptea
în câmpul din faţa casei sale.
Îşi îndrepta luneta făcută de el însuşi spre Lună, planete şi stele.
Numele lui era Galileo Galilei.
Începând cu acel an, astronomia va fi diferită.
Astăzi, la 400 de ani de când Galileo şi-a îndreptat pentru prima dată telescopul către cer,
astronomii utilizează oglinzi uriaşe, plasate pe platourile munţilor înalţi pentru a privi cerul.
Radiotelescoapele înregistrează cele mai slabe semnale şi şoapte din cosmos.
Oamenii de ştiinţă au lansat şi în spaţiu telescoape performante,
plasându-le dincolo de efectele distorsionante ale atmosferei terestre.
Iar priveliştea ne taie respiraţia!
-Trebuie spus însă că Galileo nu este inventatorul lunetei.
Meritul îi aparţine lui Hans Lipperhey, un modest fabricant de ochelari
de origine olandezo-germană.
Hans Lipperhey nu a utilizat niciodată luneta sa pentru a privi stelele.
El credea că cei care vor beneficia de invenţia lui vor fi mai ales
marinarii şi militarii.
Lipperhey se trăgea din Middelburg, pe atunci un însemnat oraş comercial
din prospera Republică Olandeză.
-În 1608 Lipperhey şi-a dat seama că, dacă privea un obiect îndepărtat
printr-un sistem de lentile una convexă si una concavă, obiectul părea mult mai mare, dacă
plasa cele două lentile la distanţa optimă una de cealaltă.
Aşa s-a născut luneta!
În septembrie 1608, Lipperhey şi-a prezentat invenţia în faţa
Prinţului Maurits al Olandei.
Nici că ar fi putut alege un moment mai bun căci
în acea vreme Olanda era în toiul Războiului
de 80 de ani cu Spania.
-Acest instrument, numai bun de spionat, putea mări şi descoperi la timp
corăbiile şi trupele inamice prea îndepărtate pentru a putea fi
zărite cu ochiul liber.
Folositoare invenţie, într-adevăr!
Stăpânitorii Olandei nu i-au acordat lui Lipperhey patentul pentru invenţia lunetei.
Motivul era faptul că mulţi alţi neguţători pretindeau aceleaşi drepturi asupra invenţiei,
mai cu seamă rivalul lui Lipperhey, Sacharias Janssen.
Disputa n-a fost niciodată tranşată.
Adevăratul inventator al lunetei a rămas învăluit în mister până în zilele noastre.
Astronomul italian, Galileo Galilei, părintele fizicii moderne,
a aflat de existenţa lunetei şi a decis să-şi construiască şi el una.
Cu vreo zece luni în urmă, mi-a ajuns la urechi faptul că un flamand
ar fi construit o unealtă de spionat cu ajutorul căreia obiectele,
chiar foarte îndepărtate de ochiul privitorului, pot fi văzute atât de clar
de parcă ar fi aproape.
Galileo era cel mai important om de ştiinţă al epocii sale.
Era şi un susţinător înfocat al teoriei, general acceptate acum şi aparţinând
astronomului polonez Nicolaus Copernicus, care enunţa faptul că
Pământul se roteşte în jurul Soarelui şi nu invers.
Pe baza a ceea ce aflase despre luneta olandeză, Galileo
îşi construieşte propriile sale instrumente.
Acestea sunt însă superioare modelului olandez.
În cele din urmă, după multă muncă şi enorme cheltuieli, am reuşit
să-mi construiesc un instrument atât de bun încât
văd obiectele de aproape o mie de ori
mai mari decât le văd cu ochiul liber.
Era momentul să-şi verifice luneta privind către stele.
Până acum totul mă făcea să cred că suprafaţa lunii
este netedă, uniformă şi perfect sferică
aşa cum credeau şi cei mai mulţi filosofi,
dar iată că suprafaţa este neregulată, accidentată şi plină de văgăuni şi proeminenţe,
adică nu chiar aşa de diferită de cea a Pământului.
-Un peisaj plin de cratere, munţi şi văi.
O lume asemănătoare cu a noastră!
Câteva săptămâni mai târziu, în ianuarie 1610, Galileo îşi îndreptă luneta către Jupiter.
În apropierea planetei zăreşte patru puncte luminoase care-şi schimbă
poziţia pe cer de la o noapte la alta, odată cu Jupiter.
Era un fel de balet cosmic al sateliţilor ce se rotesc în jurul planetelor.
Cele patru puncte luminoase vor rămâne recunoscute in astronomie ca fiind
sateliţii Galileeni ai lui Jupiter.
Ce a mai descoperit Galileo?
Fazele venusiene!
Ca şi discul Lunii, discul lui Venus creşte
şi descreşte.
Forma ciudată a lui Saturn,
petele de pe Soare
şi, bineînţeles, stele.
Mii de stele, chiar milioane
care nu sunt atât de luminoase pentru a putea fi percepute cu ochiul liber.
Era ca şi cum umanitatea scăpase deodată de legătura care-i acoperise ochii.
Un întreg univers i se aşternea acum dinaintea ochilor.
Veştile despre lunetă străbătură întreaga Europă într-o clipită.
În Praga, la curtea Împăratului Rudolf al II-lea, Johannes Kepler
aduce îmbunătăţiri lunetei.
În Antwerp, cartograful olandez Michael van Langren concepe
primele hărţi serioase ale Lunii, indicând şi ceea ce presupunea el a fi
continentele şi oceanele selenare.
Şi Johannes Hevelius, un berar bogat din Polonia, construia nişte
lunete astronomice uriaşe la observatorul său din Danzig.
Acest observator se întindea pe mai mult de trei acoperişuri de cladiri!
Cele mai bune instrumente ale vremii erau însă cele construite
de Christiaan Huygens din Olanda.
În 1655, Huygens l-a descoperit pe Titan, cel mai mare satelit al lui Saturn.
Câţiva ani mai târziu, observaţiile sale au culminat cu descoperirea sistemului de inele al lui Saturn
pe care Galileo nu şi-l putuse explica.
În fine, Huygens a zărit şi petele întunecate şi calotele polare strălucitoare
ale lui Marte.
Ar putea oare exista viaţă în această lume îndepărtată şi stranie?
Întrebarea de atunci e valabilă şi azi.
-Primele instrumente erau toate instrumente cu refracţie, care utilizează
lentile pentru a colecta şi focaliza lumina stelară.
Mai târziu, lentilele au fost înlocuite cu oglinzi.
Acest instrument cu reflexie -telescopul- a fost construit pentru prima dată de Niccolò Zucchi
şi îmbunătăţit mai târziu de Isaac Newton.
Suntem deja la finele secolului al XVIII-lea şi cele mai mari oglinzi din lume
sunt fabricate de William Herschel, un cântăreţ de orgă convertit la astronomie
care lucra împreună cu sora lui, Caroline.
În casa lor din Bath, Anglia, cei doi fraţi Herschel turnau metalul incandescent
într-o formă şi când metalul se răcea,
îi şlefuiau suprafaţa până când reflecta lumina stelelor.
Herschel a făcut peste 400 de telescoape de-a lungul întregii sale vieţi.
Cel mai mare telescop era aşa de uriaş încât era nevoie de patru servitori care să
tragă de toate sforile şi scripeţii necesari pentru
ca telescopul să urmeze mişcarea stelelor pe cerul nopţii
în funcţie de rotaţia Pământului.
Herschel era un fel de supraveghetor al bolţii cereşti, urmărind şi
catalogând sute de noi nebuloase şi stele binare.
Tot el a descoperit că galaxia noastră are forma unui disc aplatizat
şi chiar a măsurat mişcarea Sistemului Solar în acest disc,
observând mişcarea relativă a stelelor şi planetelor.
Apoi, pe 13 martie 1781, a descoperit o nouă planetă... Uranus.
Aveau să treacă peste 200 de ani până când naveta NASA, Voyager 2,
trimitea astronomilor primele imagini din această lume îndepărtată.
În mănoasa zonă rurală din inima Irlandei, William Parsons,
cel de-al treilea Conte de Rosse, construia cel mai mare telescop din veacul al nouăsprezecelea.
Dotat cu o oglindă metalică de 1,8 metri lăţime, giganticul telescop
ajunse să fie cunoscut ca „Leviatanul din Parsonstown".
În putinele nopţi senine, contele privea prin telescop
şi o pornea hai-hui prin univers.
Către Nebuloasa Orion – despre care se ştie acum că e o pepinieră stelară.
Către misterioasa Nebuloasă a Crabului – rămăşiţa exploziei unei supernove.
Dar Nebuloasa Whirlpool, a Vârtejului?
Lordul Rosse a fost cel dintâi care i-a observat forma maiestuoasă de spirală.
O galaxie care seamănă mult cu a noastră, cu nori denşi de praf întunecat şi gaz incandescent,
cu miliarde de stele solitare şi, cine ştie,
poate şi cu planete asemănătoare Pământului.
Telescopul era deja o fereastră deschisă către Univers
2.Mai mare, mai clar
-Noaptea, ochii noştri se adaptează la întuneric.
Pupilele se dilată pentru a lăsa mai multă lumină să ne pătrundă în ochi.
În consecinţă, putem vedea obiectele mai puţin clare şi stelele mai puţin vizibile.
Acum, imaginaţi-vă că aţi avea pupile cu diametrul de un metru.
N-aţi arăta prea bine, dar aţi avea o vedere supranaturală!
Asta face telescopul pentru noi.
-Telescopul este ca o pâlnie.
Sistemul de lentile sau oglindă acestuia colectează şi adună lumina stelară, direcţionând-o spre ochiul nostru.
Cu cât e mai mare lentila sau oglinda, cu atât vedem mai clar obiectele puţin luminoase.
Aşadar, marimea e mai importantă decât orice altceva în acest caz.
Dar cât de mare poate fi un telescop?
Ei bine, nu chiar aşa de mare dacă vorbim despre un refractor.
Lumina stelelor trebuie să treacă prin lentila principală
aşa că aceasta nu poate fi sprijinită decât pe margini.
Dacă însă faci lentila prea mare, e şi prea grea şi începe să se deformeze sub propria ei greutate.
Asta înseamnă că şi imaginea va fi distorsionată.
-Cel mai mare refractor din toate timpurile a fost terminat în anul 1897, la Observatorul Yerkes de lânga Chicago.
Lentila principală a acestuia are cu puţin peste un metru de diametru,
iar tubul avea incredibila lungime de 18 metri.
Odată cu terminarea lunetei de la Yerkes, constructorii de instrumente cu refracţie şi-au atins limitele.
Vreţi telescoape mai mari de atât?
Atunci, gândiţi-vă la oglinzi!
În cazul telescopului cu reflexie, lumina stelara este reflectata de o oglinda şi nu mai trece printr-o lentilă.
Asta înseamnă că poţi face o oglindă mult mai subţire decât o lentilă şi o poţi sprijini din spate.
Rezultatul este că poţi construi oglinzi mult mai mari decât lentilele.
Oglinzile acestea uriaşe au ajuns în sudul Californiei în urma cu o sută de ani.
Pe atunci, Muntele Wilson nu era decât un masiv îndepărtat din lanţul muntos Saint Gabriel.
Cerul era senin si nopţile întunecate.
Aici a construit George Ellery Hale primul telescop de 1,5 metri.
Mai mic decât bătrânul Leviatan al Lordului Rosse, acesta era însă de o calitate superioară.
Si plasat mult mai favorabil.
Hale l-a convins pe omul de afaceri al locului, John Hooker, să-i finanţeze şi un instrument de 2,5 metri.
Tone de sticlă şi oţel au fost urcate pe Muntele Wilson.
Telescopul Hooker a fost terminat în 1917.
Timp de 30 de ani, acesta va rămâne cel mai mare telescop din lume
un tun de artilerie cosmică, gata să atace Universul.
-Şi chiar l-a cucerit.
Odată cu mărirea incredibilă a dimensiunilor telescopului
s-au produs şi modificări ale modului în care era percepută imaginea.
Astronomii nu şi-au mai folosit ochii ca să privească prin ocularul giganticului telescop,
ci au focalizat lumina pe placi fotografice timp de ore în sir.
Până atunci, nimeni nu mai scrutase Universul atât de departe.
Nebuloasele spiralate se dovediră a fi întesate de stele individuale.
Erau ele oare leaganul sistemelor solare aşa cum este Calea Lactee pentru noi?
În Nebuloasa Andromeda, Edwin Hubble a descoperit un anumit tip de stea
care îşi schimbă gradul de luminozitate cu o precizie matematică.
Observaţiile lui Hubble au stabilit că distanţa până la Andromeda
este de aproape un milion de ani-lumină.
Nebuloasele în spirală, cum este Andromeda, apăreau ca galaxii individuale.
Dar acesta nu era singurul lucru socant.
Cele mai multe galaxii păreau a se îndepărta de Calea Lactee.
La Mount Wilson, Hubble a descoperit că galaxiile din apropiere se îndepărtează cu viteze reduse
în vreme ce galaxiile îndepărtate se îndepărtează cu viteze mult mai mari.
Care este concluzia?
Universul este în plină expansiune.
Telescopul Hooker a oferit astronomilor cea mai valoroasă descoperire astronomică a secolului XX.
Graţie telescopului, am putut înţelege o parte din istoria Universului.
Cu mai puţin de 14 miliarde de ani în urmă, s-a născut Universul
dintr-o explozie uriaşă a timpului şi spaţiului, materiei şi energiei, numită
Big Bang.
Unde quantice infinitezimale s-au transformat în stropi denşi în supa primordială.
Din aceştia, s-au nascut galaxiile
într-o varietate incredibilă de marimi şi forme.
În centrul stelelor, fuziunea nucleară a dat naştere la noi atomi.
Carbon, oxigen, fier, aur.
Exploziile supernovelor au aruncat aceste elemente grele înapoi în spaţiu oferind
materia primă pentru formarea de noi stele.
Şi noi planete!
Cândva, undeva, cumva, moleculele simple au evoluat în organisme vii.
Viaţa este doar unul din multele miracole ale Universului aflat în permanenta evoluţie.
Suntem alcătuiţi din pulbere de stele.
O viziune mareaţă şi o poveste magnifică
aduse în faţa ochilor noştri prin intermediul telescopului.
Imaginaţi-vă: fără telescop, am şti că există vreo şase planete
un satelit-Luna şi câteva mii de stele.
Astronomia ar fi doar la început de drum.
Asemenea comorilor secrete, misterele Universului i-au fascinat pe
temerarii ştiinţei din cele mai vechi timpuri.
Prinţi si nababi, potentaţi politici sau industriaşi, alături de oamenii de ştiinţă
au simţit atracţia spaţiului şi timpului necartografiat. Prin îmbunătăţirea
instrumentelor astronomice au făcut ca sfera cunoaşterii să crească seminificativ.
George Ellery Hale mai avea un singur vis:
să construiască un telescop de două ori mai mare decât cel care bătuse deja recordul mondial.
Vă prezentăm legenda astronomiei secolului XX!
Telescopul Hale de 5 metri de pe Muntele Palomar.
Deşi cântăreşte peste 500 de tone, telescopul este echilibrat atât de precis
încât se mişcă la fel de graţios ca o balerină.
Oglinda de 40 tone pune în evidentă stele care sunt de 40 milioane de ori mai puţin luminoase decât percepe ochiul uman.
Terminat în 1948, telescopul Hale ne ofera imagini unice ale planetelor,
grupurilor stelare, nebuloaselor şi galaxiilor.
Gigantica Jupiter si sateliţii săi numeroşi.
Uimitoarea Nebuloasă Flame (Flacăra).
Urme slabe de gaz în Nebuloasa Orion.
-Se poate mai mare de atât?
Ei bine, astronomii ruşi au încercat acest lucru la sfârşitul anilor 1970.
Sus, în Munţii Caucaz, au construit Bolshoi Teleskop Azimutalnyi
pe care l-au dotat cu o oglinda de 6 metri în diametru şi cu montură azimutală.
Instrumentul nu s-a ridicat însă la înălţimea aşteptărilor.
Pur şi simplu era prea mare, prea scump şi prea greu de utilizat.
Credeţi că asta i-a descurajat pe constructorii de telescoape?
Credeţi că şi-au abandonat visele de a construi instrumente din ce în ce mai mari?
Că povestea noastra a ajuns al sfârsit?
Nicidecum.
Există azi telescoape de 10 metri diametru, în funcţiune.
Unele şi mai mari sunt în faza de proiectare.
Care a fost soluţia găsită?
Noi tehnologii.
3.Tehnologia salvatoare
-Aşa cum maşinile moderne nu mai seamănă cu bătrânul Ford Model T şi telescoapele
din prezent sunt radical diferite de predecesoarele lor clasice
de genul telescopului Hale de 5 metri.
-Mai întâi, montura lor este mult mai mică.
Montura de tip vechi era ecuatorială, cu una din axe
paralelă cu axa de rotaţie a Pământului.
Pentru a ţine cont de mişcarea bolţii cereşti, telescopul trebuie să
se rotească în jurul propriei axe cu aceeaşi viteză cu cea a Pământului.
Simplu la prima vedere, dar e nevoie de mult spaţiu pentru asta.
Monturile din zilele noastre sunt mult mai compacte
şi utilizate ca telescoapele să ţintească spre cer asemenea unor tunuri de artilerie.
Trebuie doar să stabileşti direcţia, altitudinea şi gata!
Singura problemă este să ţii pasul cu mişcarea bolţii cereşti.
Telescopul trebuie să se rotească în jurul ambelor axe, cu viteze diferite.
În esenţă, acest lucru a fost posibil odată cu computerizarea telescoapelor.
Un piedestal mai mic este mai ieftin şi
încape într-un dom mai mic, ceea ce reduce şi mai mult costurile
şi îmbunătăţeşte calitatea imaginii.
Să luăm ca exemplu telescoapele gemene Keck din Hawaii
care, deşi au oglinzile de două ori mai mari decât cea
a telescopului Hale, încap în domuri cu mult mai mici decât
cel de pe Muntele Palomar.
Şi oglinzile telescoapelor au evoluat.
Odinioară erau mai groase şi mai grele.
Acum sunt subţiri şi uşoare.
Ramele oglinzilor pot avea câţiva metri lăţime şi sunt plasate în capsule rotative uriaşe.
Cu toate acestea, nu sunt mai groase de 20 centimetri.
O structură complexă a monturii împiedică o oglindă subţire să
se spargă sub propria greutate.
Pistoanele şi actuatoarele sunt controlate prin computer si menţin
oglinda în stare perfectă.
-Acest sistem se numeşte „optică activă”, iar
ideea este aceea de a compensa şi de a corecta deformaţiile oglinzii principale
cauzate de gravitaţie, vânt sau de schimbările de temperatură.
Aşadar, o oglindă subţire cântăreşte mult mai puţin
ceea ce înseamnă că întreaga sa structură de rezistenţă, inclusiv montura,
pot fi mult mai uşoare şi mai simple.
Şi mult mai ieftine!
Iată Telescopul de Nouă Tehnologie de 3,6 metri
construit de astronomii europeni la finele anilor 1980.
El este folosit ca atelier de probe pentru noile tehnologii
din domeniul construcţiei de telescoape.
Chiar şi trapa nu mai are nimic în comun cu domurile telescoapelor tradiţionale.
New Technology Telescope a fost un adevărat succes.
Era şi timpul să se treacă bariera de 6 metri.
Observatorul Mauna Kea este plasat în cel mai înalt punct din Oceanul Pacific
la 4200 metri deasupra nivelului mării.
Pe plajele din Hawaii, turiştii se bucură de soare şi valuri,
dar sus, la înălţimi mai mari, astronomii înfruntă temperaturile scăzute
şi răul de altitudine în dorinţa lor de a dezvălui misterele Universului.
Telescoapele Keck se numără printre cele mai mari din lume.
Oglinzile lor au un diametru de 10 metri şi au grosimea unei napolitane fine.
Aşezate asemenea gresiei din baie, cele 36 de segmente hexagonale
sunt dispuse, fiecare în parte, cu o precizie nanometrică.
Adevăraţi uriaşi aflaţi în slujba astronomiei,
adevărate catedrale ale ştiinţei.
Se lasă noaptea la Mauna Kea.
Telescoapele Keck Telescopes încep să colecteze fotonii din cele mai îndepărtate colţuri ale Universului.
Oglinzile gemene lucrează împreună şi alcătuiesc una mult mai mare decât
oglinzile tuturor telescoapelor amintite pana acum.
Ce vom vâna în această noapte?
Ciocnirea unor galaxii aflate la miliarde de ani-lumină?
Moartea unei stele, care îşi dă ultima suflare sub forma unei nebuloase planetare?
Sau poate o planetă extrasolară care ar putea găzdui viaţă?
La Cerro Paranal, în Deşertul Atacama din Chille – cel mai uscat loc de pe Pământ -
se găseşte cel mai mare instrument astronomic din toate timpurile:
Marele Telescop European (European Very Large Telescope).
VLT este alcătuit, de fapt, din patru telescoape,
fiecare fiind dotat cu câte o oglindă de 8,2 metri in diametru.
Antu.
Kueyen.
Melipal.
Yepun.
Toate sunt numele din limba Mapuche pentru Soare, Lună, Steaua Sudului şi Venus.
Oglinzile uriaşe au fost produse în Germania, finisate în Franţa, transportate pe mare în Chile
şi cărate cu grijă prin deşert.
La apus, domul telescopului se deschide.
Lumina stelelor începe să se reverse peste oglinzile VLT.
Se fac noi descoperiri.
-Laserul străpunge întunericul nopţii.
Proiectează o stea artificială în atmosferă
la 90 de km deasupra capetelor noastre.
Sensorii măsoară gradul de distorsiune a imaginii stelei
datorită turbulenţei atmosferice.
Apoi, computere de ultimă generaţie îi dictează oglinzii flexibile cum să se
plaseze pentru a corecta distorsiunea imaginii.
Ceea ce face s-ar numi, în glumă, „de-scintilaţia” stelei
dar care este optică adaptivă chiar dacă seamănă cu un truc magic
al astronomiei zilelor noastre.
Fără acest aspect magic, perceperea Universului ar fi înceţoşată şi tulburată de atmosferă.
Aşa, imaginile sunt de o precizie nemaipomenită.
-Celălalt aspect magic se numeşte interferometrie.
Aici principiul este de a colecta lumina de la două telescoape şi de a o aduna
într-un singur punct, păstrând
diferenţele relative dintre lungimile de undă.
Dacă acest lucru este făcut cu precizie, rezultatul este acela că cele două telescoape
se comportă de parcă ar fi o singură oglindă gigantică
mare cât distanţa dintre cele două oglinzi.
-De fapt, interferometria oferă telescopului o vedere de şoim.
Permite telescoapelor de mai mică anvergură să descopere detalii care
nu ar fi fost vizibile decât utilizând telescoape mult mai mari.
Telescoapele gemene Keck de la Mauna Kea lucreaza în mod frecvent in echipă
prin interferometrie.
În cazul VLT, toate cele patru telescoape lucrează laolaltă.
În plus, câteva telescoape auxiliare mai mici se pot
alătura pentru a-şi uni privirile.
Telescoape mari se găsesc pe întregul cuprins al globului pământesc.
Subaru şi Gemini North de pe Mauna Kea.
Gemini South şi Telescopul Magellan din Chile.
Marele Telescop Binocular din Arizona.
Toate sunt construite în cele mai bune locaţii.
În zone înalte, uscate, senine şi întunecate.
Ochii lor sunt mari cât nişte bazine de înot.
Toate beneficiază de tehnica opticii adaptive pentru a contracara
efectele atmosferei terestre.
Câteodată, au puterea unui mamut virtual
şi asta datorită interferometriei.
Iată ce ne-au arătat până acum.
Planete.
Nebuloase.
Regiuni – în mărime naturală sau micşorată – ale unor stele.
O planetă rece care orbitează o pitică brună.
Stele gigantice roind în vârtejul din inima Căii Lactee
şi ţinute în frâu de gravitaţia unei găuri negre supermasive.
Am ajuns departe dacă ne gândim de unde pornise Galileo.
4. De la argint la siliciu
-Cu 400 de ani în urmă, când Galileo Galilei a dorit să arate şi altora ce
vedea el prin telescop, a trebuit să reprezinte grafic aceste lucruri.
Faţa ciuruită a Lunii.
Dansul sateliţilor lui Jupiter.
Petele solare.
Stelele din Orion.
Şi-a adunat apoi desenele şi le-a publicat într-o cărţulie
pe care a intitulat-o „Mesagerul stelelor”.
Numai în acest chip putea să-şi facă
cunoscute descoperirile.
Timp de mai bine de două secole, astronomii au trebuit să fie şi artişti.
Scrutând cerul prin ocular, făceau desene
detaliate a ceea ce observau pe cer.
Peisajul pustiu al Lunii,
o furtună în atmosfera lui Jupiter,
vălul diafan de gaz dintr-o nebuloasă îndepărtată.
Uneori interpretau greşit ceea ce vedeau.
Formaţiunile lineare întunecate de pe Marte au fost luate drept canale
care puteau sugera existenţa vieţii civilizate pe suprafaţa planetei roşii.
Acum ştim însă că aceste canale erau rezultatul unei iluzii optice.
Ceea ce le trebuia cu adevărat astronomilor era o modalitate obiectivă de a înregistra
lumina colectată de telescop fără ca informaţia să treacă mai întâi
prin mintea lor şi apoi prin mâna care le desena.
Fotografia a fost salvarea lor.
-Primul dagherotip al Lunii
a fost făcut în 1840 de către Henry Draper.
Chiar dacă fotografia apăruse în urmă cu mai puţin de 15 ani, astronomii
înţeleseseră care sunt posibilităţile revoluţionare pentru propriul lor domeniu.
Aşadar, cum se fac fotografiile?
Ei bine, emulsia sensibilă a plăcii fotografice conţine
grăunţe foarte mici de halogenură de argint.
Expuse la lumină, acestea se înnegresc.
Astfel, rezultatul era o imagine întunecată a cerului
cu stele negre pe un fundal luminos.
Adevărata surpriză era aceea că placa fotosensibilă
putea fi expusă ore în şir.
Atunci când priveşti cerul nopţii cu proprii tăi ochi
odată ce te adaptezi la întuneric, nu vezi din ce în ce mai multe
stele chiar dacă stai şi priveşti mai mult timp
pe când, cu o placă fotografică, poţi face asta.
Poţi aduna lumina în decursul a câtorva ore bune.
Aşa că o expunere mai îndelungată surprinde mai multe stele
şi mai multe
şi încă vreo câteva.
În anii 1950, telescopul Schmidt de la Observatorul Palomar
fotografia deja întregul cer al emisferei nordice.
Aproape 2000 de plăci fotografice, fiecare fiind expusă aproximativ o oră.
Un tezaur al descoperirilor ştiinţifice.
Fotografia a transformat astronomia observaţională într-o adevărată ştiinţă:
obiectivă, cuantificabilă, reproductibilă.
Doar că argintului îi trebuie prea mult timp.
Necesită multă răbdare.
Revoluţia digitală a schimbat şi acest aspect.
Siliciul a înlocuit argintul.
Pixelii au înlocuit granulele de argint.
Chiar şi la aparatele obişnuite nu mai folosim filmul fotografic.
În locul acestuia, un cip sensibil la lumină înregistrează imaginile:
pe scurt, un CCD (acronim de la Charge Coupled Device).
CCD-urile profesioniste sunt extrem de eficiente.
Şi pentru a le face şi mai sensibile, acestea sunt răcite
cu mult sub punctul de îngheţare al apei.
Aproape fiecare foton este înregistrat.
În consecinţă, timpul de expunere poate fi mult mai scurt.
Ceea ce Observatorul Palomar obţinea într-o oră
un CCD poate realiza în câteva minute
folosind un telescop mai mic.
Şi revoluţia siliconului nu s-a încheiat încă.
Astronomii au fabricat camere CCD uriaşe
de sute de milioane de pixeli.
Şi vor mai face multe altele.
-Marele avantaj al imaginilor digitale este acela că sunt... digitale.
Sunt numai bune de a fi utilizate de calculator fără vreo operaţiune intermediară.
Astronomii folosesc software specializat pentru procesarea
observaţiilor lor nocturne.
Redimensionarea imaginilor sau mărirea contrastului lor, scoate la iveală şi cele mai ascunse caracteristici
ale nebuloaselor şi galaxiilor.
Codarea prin culori scoate şi mai mult în evidenţă structurile care altfel ar fi
foarte greu de distins.
Mai mult, prin combinarea mai multor imagini ale aceluiaşi obiect care
au fost obţinute cu filtre diferite, se pot obţine
colaje spectaculoase care desfiinţează graniţa dintre
ştiinţă şi artă.
Poţi să te bucuri enorm de pe urma astronomiei digitale.
Nu a fost niciodată mai uşor să cauţi şi să descoperi
cu emoţie imagini unice din Univers.
Peisajele cosmice sunt acum la îndemâna oricui: trebuie doar să faci un click cu mouse-ul calculatorului de acasă!
Telescoapele robotizate, echipate cu detectoare electronice ultrasensibile
stau de veghe chiar acum şi scrutează cerul.
Telescopul Sloan din New Mexico a fotografiat
şi catalogat peste o sută de milioane de obiecte cosmice,
a măsurat distanţele faţă de milioane de alte galaxii şi a descoperit
o sută de mii de noi quasari.
Însă asta nu e de ajuns.
Universul este un spaţiu al schimbării permanente.
Cometele de gheaţă vin şi pleacă, lăsând o trenă de fragmente
în urma lor.
Asteroizii străbat bolta cerească.
Planete îndepărtate se învârt în jurul stelelor-mame, blocând
pentru o bună perioadă de timp o parte din lumina stelelor respective.
Supernovele explodează în timp ce alte stele de-abia se nasc.
Pulsarii pâlpâie, razele gamma ţâşnesc...găurile negre acumulează materie.
Pentru a putea ţine pasul cu acest măreţ spectacol al Naturii, astronomii
îşi doresc să poată observa cerul în întregimea lui în decursul întregului an.
Sau măcar în fiecare lună.
Sau de două ori pe săptămână.
Cel puţin acesta este ţelul ambiţios al telescopului Large Synoptic Survey.
Când va fi terminat, adică în 2015, camera sa de trei gigapixeli va deschide
o fereastră webcam spre Univers.
Acest telescop îndeplineşte visul astronomilor,
şi va fotografia aproape întreaga boltă înstelată o dată la trei nopţi.
5. Imaginea invizibilului
-Atunci când asculţi piesa ta favorită de muzică, urechile prind sunete
de frecvenţe diferite, de la cele mai joase
tonuri de bas până la cele mai înalte vibraţii.
Acum imaginează-ţi că urechile tale
ar fi sensibile doar la un anumit tip de frecvenţe.
În acest caz, ai pierde cea mai mare parte din melodia preferată!
De fapt, aceasta şi este situaţia în care se află astronomii.
Ochii noştri sunt sensibili doar la o mică parte din
frecvenţele luminii: lumina vizibilă.
Suntem în schimb complet orbi faţă de toate celelalte forme de
radiaţie electromagnetică.
Şi totuşi, există o mulţime de corpuri cereşti care emit
radiaţii în alte zone ale spectrului electromagnetic.
-De pildă, în anii 1930 s-a descoperit din întâmplare că
există unde radio care vin din adâncurile spaţiului cosmic.
O parte din aceste unde au aceeaşi frecvenţă ca postul tău de radio preferat
doar că sunt mult mai slabe şi, bineînţeles,
nu transmit muzică.
-Dacă vrei să te conectezi la Radio Univers, ai nevoie de un tip special de
receptor: un radiotelescop.
Radiotelescopul este bun pentru toate frecvenţele de undă, cu excepţia celor foarte lungi.
Este foarte asemănător oglinzii principale dintr-un telescop optic.
Doar că, datorită faptului că undele radio sunt cu mult mai lungi decât lumina vizibilă,
suprafaţa plană a discului nu trebuie să fie chiar aşa de lucioasă
ca cea a oglinzii.
Acesta este şi motivul pentru care este mult mai uşor să construieşti
un radiotelescop mare decât un telescop optic mare.
De asemenea, la lungimile de undă radio, este mult mai uşor să faci interferometrie.
Adică să măreşti gradul de detaliere
prin combinarea undelor provenite de la două telescoape diferite în aşa fel încât
acestea să pară că fac parte din acelaşi disc uriaş al unui singur telescop.
-VLA (Very Large Array), radiotelescopul din New Mexico, de exemplu, constă în
27 antene separate, fiecare măsurând 25 metri în diametru.
Fiecare antenă se roteşte independent de celelalte şi
discul virtual pe care îl creează toate aceste mişcări
măsoară 36 kilometri în diametru.
Aşadar, cum arată Universul în unde radio?
Pentru început, Soarele nostru străluceşte mult mai intens în unde radio.
La fel şi centrul galaxiei noastre, Calea Lactee.
Dar asta nu e totul.
Pulsarii sunt rămăşiţe dense care emit unde radio
pe o bandă foarte îngustă.
În plus, ei se învârt cu viteze care pot ajunge la câteva sute de
rotaţii pe secundă.
Aşa că un pulsar arată ca un fel de far de unde radio,
iar ceea vedem noi e doar o succesiune regulată şi
rapidă de scurte pulsaţii radio.
De aici provine şi denumirea lor.
-Sursa radio cunoscută sub numele de Cassiopeia A este de fapt
cadavrul unei supernove care a explodat în secolul al şaptesprezecelea.
Centaurus A, Cygnus A şi Virgo A sunt galaxii gigantice care
emit cantităţi imense de unde radio.
Fiecare galaxie este pusă în mişcare de o gaură neagră masivă care se află chiar în centrul ei.
Câteva din aceste galaxii radio, precum şi unii quasari sunt atât de energici încât
semnalele lor pot fi detectate şi de la o distanţă de 10 miliarde de ani-lumină.
-Apoi mai e şi murmurul radio pe unde scurte
care umple întregul Univers.
Acesta e cunoscut sub numele de „fondul cosmic de microunde”
şi nu este altceva decât ecoul Big Bang-ului,
aura începutului incendiar al tuturor lucrurilor din Univers.
Fiecare fragment al spectrului are propria ei poveste.
Astronomii studiază in lungimile de undă milimetrice şi submilimetrice
formarea galaxiilor în primele clipe ale Universului, originea
stelelor şi planetelor din propria noastră galaxie.
Mare parte din această radiaţie este însă blocată de vaporii de apă din atmosfera Terrei.
Pentru a o putea observa, e nevoie să ne plasăm în locuri înalte şi aride.
La Llano de Chajnantor, de exemplu.
La 5 km deasupra nivelului mării, platoul suprarealist
din Chile este locaţia unde va fi construit ALMA:
Atacama Large Millimeter Array.
Când va fi gata, în 2014, ALMA va fi cel mai mare observator
astronomic construit vreodată.
64 de antene, fiecare în greutate de cca 100 tone, vor lucra la unison.
Camioanele uriaşe le vor căra şi le vor instala pe o suprafaţă de mărimea Londrei
ceea ce va mări fiecare detaliu al imaginilor obţinute sau le va uni laolaltă pentru
a alcătui o imagine infinit mai amplă.
Fiecare mişcare se va efectua cu o precizie milimetrică.
-Mare parte din corpurile cereşti emit în infraroşu.
Descoperită de William Herschel, radiaţia infraroşie este deseori numită
"radiaţie termică" deoarece este emisă de obiecte relativ calde,
inclusiv de fiinţele umane.
Sunteţi mult mai familiarizaţi cu radiaţia infraroşie decât vă imaginaţi
deoarece pe Pământ, acest tip de radiaţie este folosită la
filmarea şi vederea în întuneric.
Pentru a detecta însă strălucirea slabă a obiectelor îndepărtate, astronomii
au nevoie de detectori extrem de sensibili, răciţi la temperaturi de câteva grade
peste zero pentru a le suprima propria radiaţie termică.
-Astăzi, cele mai multe din marile telescoape optice sunt dotate şi cu camere în infraroşu.
Acestea permit vederea prin norii de praf cosmic, scoţând la iveală
stelele proaspăt născute, ceea ce nu ar putea fi surprins niciodată cu un telescop optic.
De exemplu, această imagine optică a binecunoscutei „creşe stelare” din Orion
este total diferită atunci când o privim cu ochii
unei camere în infraroşu!
-E foarte util să poţi vedea în infraroşu, mai ales atunci când
studiezi galaxiile cele mai îndepărtate.
Stelele nou-născute din interiorul galaxiilor tinere strălucesc intens în ultraviolet.
Doar că radiaţia ultravioletă trebuie să călătorească miliarde de ani de-a lungul
Universului în expansiune.
Expansiunea afectează şi undele luminoase astfel încât atunci când
ajung la noi, ele au fost transferate deja în infraroşul apropiat.
Acest instrument sofisticat este Telescopul MAGIC de pe La Palma.
Cercetează cerul în căutarea razelor cosmice gamma,
cea mai energică formă de radiaţie din natură.
Norocul nostru e că letalele raze gamma sunt blocate de
atmosfera terestră.
Acestea lasă însă destule amprente care pot fi cercetate de astronomi.
După ce lovesc atmosfera, ele produc avalanşe de
particule energetice,
care, la rândul lor, creează o slabă strălucire pe care doar MAGIC o poate vedea.
Acesta este Observatorul „Pierre Auger” din Argentina.
Nici măcar nu arată ca un telescop.
„Pierre Auger” e alcătuit din 1600 de detectoare, răsfirate
pe o regiune de 3000 kilometri pătraţi.
Acestea prind particulele provenite de la îndepărtate supernove
şi găuri negre.
Ce să mai spunem despre detectoarele neutrino construite în adâncul minelor, sub
fundul oceanelor ori în gheţurile din Antarctica?
Putem să le numim telescoape şi pe acestea?
Şi de ce nu?
La urma urmei, ele fac observaţii astronomice, chiar dacă nu captează date
din spectrul electromagnetic.
Neutrinii sunt particule produse în Soare
şi în exploziile supernovelor.
Şi Big Bang-ul a dat naştere neutrinilor.
Spre deosebire de alte particule elementare, neutrinii pot trece prin
materie şi pot călători la o viteză apropiată de cea a luminii, neavând sarcină electrică.
Chiar dacă sunt destul de greu de studiat, neutrinii se află peste tot.
În fiecare secundă, mai mult de 50 miliarde de neutrini solari
trec prin trupurile noastre.
În cele din urmă, astronomii şi fizicienii şi-au unit forţele pentru a pune la punct
construirea unor detectori gravitaţionali de unde.
Aceste "telescoape" nu mai observă radiaţii şi nici nu mai captează particule.
În loc de toate acestea, măsoară micile denivelări din structura spaţiu-timp
un concept pe care teoria relativităţii enunţate de Albert Einstein îl anticipa.
Folosindu-se de o varietate de instrumente, astronomii au acoperit întregul
spectru al radiaţiei electromagnetice şi s-au aventurat dincolo de aceste limite.
Unele observaţii nu pot fi însă făcute de pe Pământ.
Care este soluţia?
Telescoapele spaţiale.
6. Dincolo de Pâmânt
-Telescopul Spaţial Hubble.
Acesta este, de departe, cel mai renumit telescop din lume şi din istorie.
Şi pe bună dreptate.
Hubble a revoluţioant o mulţime de domenii ale astronomiei.
După standardele moderne, oglinda lui Hubble este destul de mică.
Măsoară doar vreo 2,4 metri în diametru.
Locaţia este însă în spaţiul cosmic.
Dincolo de efectele distorsionante ale atmosferei, telescopul beneficiază de
o perspectivă excepţională asupra Universului.
-Şi ceea ce este şi mai important, Hubble poate vedea radiaţia in ultraviolet şi infraroşu apropiat.
Această radiaţie nu poate fi văzută de pe Pământ deoarece
este blocată de atmosferă.
-Camerele şi spectrografele, unele fiind de mărimea unei cabine telefonice,
diseacă şi înregistrează lumina care vine dinspre tărâmuri cosmice îndepărtate.
-La fel ca oricare alt telescop de la sol, Hubble intră din când în când în revizie tehnică.
În astfel de situaţii, astronauţii asigură service-ul spaţial.
Componentele distruse sunt reparate,
iar instrumentele vechi sunt înlocuite cu altele noi,
cu echipamente de ultimă generaţie.
-Hubble a devenit astfel centrala energetică a observaţiilor astronomice mondiale,
schimbând complet percepţia noastră despre cosmos.
Cu privirea-i ageră, telescopul Hubble a studiat schimbările de anotimpuri de pe Marte,
a observat căderea unei comete în atmosfera lui Jupiter
a surprins detalii ale inelelor lui Saturn
şi chiar şi suprafaţa micii planete Pluto.
A descoperit ciclul vieţii stelare, de la naşterea şi copilăria petrecută
în creşele din norii de praf cosmic şi gaz, până la formele lor de rămas-bun:
ca nebuloase delicate, ultime suflări ale stelelor muribunde în spaţiul cosmic,
înfiorătoarele explozii ale supernovelor ce pun în umbră şi galaxiile ce le-au dat naştere.
Adânc în interiorul Nebuloasei Orion, Hubble a observat chiar şi condiţiile prielnice naşterii unui nou
sistem solar: discurile de pulbere cosmică din jurul stelelor nou născute care s-ar putea
condensa curând în planete.
Telescopul spaţial a studiat mii de stele individiuale din grupuri globulare gigantice,
cele mai bătrâne familii stelare din univers.
Şi, bineînţeles, galaxiile.
Astronomii nu au mai avut parte de atâtea detalii până acum.
Spirale maiestuoase, căi acoperite de pulbere cosmică, coliziuni violente.
Expunerea îndelungată a unor regiuni aparent pustii din Univers a scos la iveală
mii de galaxii slab luminate, aflate la miliarde de ani-lumină depărtare.
Fotonii emişi pe vremea când Universul era încă foarte tânăr.
O fereastră spre trecutul îndepărtat, aruncând lumină asupra
cosmosului în plină evoluţie.
-Hubble nu este unicul observator din spaţiu.
Acesta este Telescopul NASA, „Spitzer Space Telescope”, lansat în august 2003.
-Într-un fel, acesta este echivalentul lui Hubble în infraroşu.
„Spitzer” are o oglindă care măsoară doar 85 cm în diametru.
Telescopul ascunde însă un scut de protecţie termică menit
să-l protejeze de Soare.
Detectoarele lui sunt plasate în heliu lichid.
În acest mod, detectoarele sunt răcite până la câteva grade
peste zero absolut.
Acest lucru le face extrem de sensibile.
„Spitzer” a scos la iveală un Univers prăfuit.
Nori groşi şi întunecaţi de praf strălucesc în infraroşu atunci când sunt
încălziţi din interior.
Undele de şoc provenind de la coliziunile galactice adună praful în forme inelare şi
vălurite, care nu sunt altceva decât leagănele noilor stele.
-Praful însoţeşte însă şi moartea unei stele.
Spitzer a descoperit că nebuloasa planetară şi rămăşiţele supernovelor sunt pline de
particule de praf, care vor sta la baza structurării viitoarelor planete.
-La alte lungimi de unde infraroşii, Spitzer poate privi drept prin norul de praf
scoţând la iveală stelele din interiorul întunecat al acestuia.
-În fine, spectrografele telescopului spaţial au studiat
atmosfera planetelor extrasolare – gigantele de gaz asemănătoare lui Jupiter
care fac un tur complet în jurul stelelor-mamă în doar câteva zile.
-Ce se întâmplă aşadar cu razele X şi gamma?
Ei bine, ele sunt complet blocate de atmosfera terestră.
Aşa că, fără telescoape, astronomii ar fi complet orbi
faţă de aceste tipuri de radiaţie.
-Telescoapele spaţiale în raze X şi gamma scot la iveală
un Univers zbuciumat şi violent alcătuit din grupuri galactice, găuri negre,
explozii de supernove şi ciocniri de galaxii.
Astfel de telescoape sunt totuşi foarte greu de construit.
-Radiaţia energetică trece direct printr-o oglindă convenţională.
Razele X nu pot fi focalizate decât cu ajutorul unor oglinzi făcute din aur pur.
Iar razele gamma sunt studiate cu ajutorul unor camere extrem de sofisticate
ori al unor scintilatoare care eliberează străfulgerări scurte de lumină normală
atunci când sunt lovite de un foton gamma.
-În anii 1990, NASA a folosit Observatorul de Raze Gamma Compton.
Pe acea vreme, acesta era cel mai mare
satelit ştiinţific care fusese lansat vreodată în cosmos.
Un adevărat laborator de fizică spaţială.
În 2008, Compton a fost detronat de GLAST:
Telescopul Spaţial de Mare Anvergură pentru Radiaţie Gamma.
Acesta va studia tot ce este de înaltă energie în Univers
de la materia neagră la pulsari.
-Între timp, astronomii au mai lansat două telescoape de raze X în spaţiul cosmic.
Observatorul Chandra X-ray al NASA şi Observatorul XMM-Newton al ESA
ambele studiind cele mai fierbinţi locuri din Univers.
Aşa arată cerul din perspectiva razelor X.
Caracteristicile puse în evidenţă sunt norii de gaz, încălziţi la milioane de grade
de către undele de şoc din rămăşiţele supernovelor.
Sursele punctelor luminoase sunt binarele în raze X: stelele de neutroni sau
găurile negre care absorb materia unei stele din apropiere.
Gazul acesta fierbinte emite raze X.
Tot aşa, telescoapele în raze X, relevă găuri negre supermasive în
inima celor mai îndepărtate galaxii.
Materia antrenată în spirala din interior se încălzeşte suficient pentru a emite raze X
chiar înainte de a se prăbuşi în gaura neagră şi a dispărea definitiv.
Gazul fierbinte dar lipsit de consistenţă umple şi spaţiul dintre galaxiile
care alcătuiesc un roi galactic.
Uneori, acest gaz intregalactic este încălzit şi mai mult prin
coliziunea şi întrepătrunderea cu alte grupuri galactice.
Şi mai fascinante sunt exploziile gamma, cele mai spectaculoase
evenimente din Univers.
Acestea sunt exploziile catastrofale şi terminale ale unor stele
extrem de masive şi de energice.
În mai puţin de o secundă, acestea eliberează mai multă energie decât ar elibera Soarele
în 10 miliarde de ani.
-Hubble, Spitzer, Chandra, XMM-Newton şi GLAST
toate sunt temple gigantice ale ştiinţei.
Există însă telescoape spaţiale mult mai mici care au
misiuni mult mai precise.
Să luăm de pildă COROT.
Acest satelit francez se ocupă de seismografia stelară
şi de studiul planetelor extrasolare.
Sau satelitul Swift al NASA, un observator combinat de raze X şi gamma
proiectat să dezvăluie misterul exploziilor de raze gamma.
Mai avem apoi şi WMAP, Wilkinson Microwave Anisotropy Probe.
-În doar doi ani de zile în spaţiu, a reuşit să cartografieze
spaţiul cosmic până în cel mai mic amănunt.
WMAP a oferit cosmologilor cea mai precisă viziune asupra celei dintâi faze
din existenţa Universului, din urmă cu peste 13 miliarde de ani.
-Să treacă dincolo de frontierele spaţiului – acesta a fost cea mai mare
realizare din istoria telescopului.
Şi acum, ce urmează?
7. Ce urmează?
În Arizona, a fost fabricată cea dintâi oglindă pentru
Marele Telescop Magellan.
Acest gigantic instrument va fi construit la Observatorul
Las Campanas din Chile.
Cele şapte oglinzi, fiecare măsurând peste opt metri în diametru,
vor fi aranjate asemenea petalelor unei flori.
Împreună, vor capta de patru ori mai multă
lumină decât oricare alt telescop.
Telescopul de 30 de metri diametru (TMT) conceput in California, planificat pentru anul 2015
este mai degrabă o versiune uriaşă a telescoapelor Keck.
Sute de segmente individuale alcătuiesc o oglindă enormă
de înălţimea unui bloc cu şase etaje.
În Europa, s-au pus bazele unui telescop uriaş.
Cu un diametru de 42 metri, oglinda acestuia va fi de mărimea
unui bazin de înot olimpic, adică de două ori mai mare decât
telescopul de 30 de metri.
Aceşti monştri ai viitorului, optimizaţi pentru observaţii în infraroşu, vor fi
toţi dotaţi cu instrumente sensibile şi optică adaptivă.
Ei ar trebui să descopere amănunte din istoria primelor galaxii
şi stele din Univers.
Mai mult, ar trebui să obţină prima fotografie adevărată a
unei planete dintr-un alt sistem solar.
Pentru radioastronomi, 42 de metri e o nimica toată.
Ei utilizează instrumente mai mici pentru a sintetiza
receptoare mult mai mari.
În Olanda, Low Frequency Array, sau LOFAR
este în construcţie.
Fibrele optice vor conecta 30 000 de antene la un supercomputer central.
Designul nou nu mai prevede componente mobile, deoarece aparatul poate face observaţii
în opt direcţii diferite pe cer în acelaşi timp.
Tehnologia LOFAR îşi va găsi utilitatea şi în
cadrul reaţelei de observaţie in radio de mare anvergură (SKA - Square Kilometre Array), ce se află acum în capul listei
dorinţelor radio-astronomilor.
Acest proiect internaţional va fi construit în Australia sau în Africa de Sud.
Antenele discoidale enorme şi receptoarele de mici dimensiuni vor face casă bună împreună pentru a obţine
informaţii detaliate ale cerului in domeniul radio.
Cu o suprafaţă de colectare de un kilometru pătrat,
marele ansamblu de antene va fi cel mai sensibil instrument radio
construit vreodată.
Galaxiile în plină evoluţie, quasarii puternici, pulsarii sclipitori -
nici o sursă de unde radio nu va scăpa atenţiei ochilor curioşi de la
Square Kilometre Array.
Instrumentul va căuta şi posibile semnale radio provenite de la
civilizaţii extraterestre.
Dar spaţiul cosmic?
Ei bine, după cea de-a cincea şi ultima misiune de serviciu, Telescopul Spaţial
Hubble va mai funcţiona până în jurul anului 2013.
Tot cam pe atunci, va fi lansat şi succesorul lui.
Vă prezint Telescopul Spaţial „James Webb”, un observator spaţial în infraroşu
care poartă numele unui fost director al NASA.
Odată lansată în spaţiu, oglinda sa de 6,5 metri se va desface
asemenea unei flori – una de şapte ori mai sensibilă
decât cea a Telescopului Hubble.
Un parasolar uriaş menţine temperatura scăzută şi vizibilitatea optimă
protejând şi instrumentele în condiţiile de lucru la
o temperatură de minus 233 grade Celsius.
Telescopul Spaţial James Webb nu va mai orbita in jurul Pământului.
El va fi „parcat” la 1,5 milioane de km depărtare de
planeta noastră, pe o orbită largă în jurul Soarelui.
Cu o jumătate de secol în urmă, telescopul Hale de pe Palomar
era cel mai mare din toate timpurile.
Acum, unul şi mai mare decât acesta va pluti în spaţiul cosmic.
Nu putem decât să facem supoziţii cu privire la descoperirile pe care le va face acesta.
Fiţi pe fază!
-Între timp, inginerii inventivi au venit cu nişte planuri
revoluţionare pentru toate telescoapele din toate timpurile.
-În Canada, oamenii de ştiinţă au construit aşa-numitul „telescop cu oglindă lichidă”.
Cu acest tip de telescop, lumina stelară nu se reflectă prin intermediul unei
oglinzi solide, ci pe suprafaţa curbată a unui container
rotativ ce conţine mercur.
Datorită designului lor, telescoapele cu mercur lichid nu se pot uita decât spre zenit,
însă au avantajul că sunt relativ ieftine
şi uşor de fabricat.
Radio-astronomii ar dori să plaseze un grup de antene de tipul LOFAR
pe suprafaţa Lunii, cât de departe posibil de
posibilele interferenţe terestre.
Cine ştie, poate că într-o bună zi va exista şi un telescop optic de mari dimensiuni
pe partea întunecată a Lunii.
-Folosind telescoapele spaţiale şi discurile de ocultaţie, astronomii speră să
îşi îmbunătăţească enorm viziunea şi cunoştinţele
în viitorul apropiat.
Vor putea chiar să-şi reprezinte marginile
unei găuri negre.
Într-o bună zi, telescopul ar putea oferi răspuns uneia dintre cele mai tulburătoare
întrebări ale omenirii: suntem singuri în Univers?
Ceea ce ştim este că mai există şi alte sisteme solare.
Presupunem că ar mai exista şi alte planete asemănătoare Pământului, înzestrate cu
apă în fază lichidă.
Dar...
oare există viaţă acolo?
Localizarea acestor planete extrasolare este dificilă.
Ele se ascund de astronomi prin intermediul unei
luminozităţi intense emise de stelele-mamă.
Interferometrele lansate în întunericul spaţiului cosmic
ar putea să ne dea un răspuns.
Chiar acum NASA ia în calcul un proiect intitulat
TPF - ”Căutătorul de planete de tipul Terrei”.
În Europa, oamenii de ştiinţă pun la punct sistemul de ascultare Darwin Array.
Şase telescoape spaţiale orbitează în formaţie Soarele.
Laserele controlează distanţele mutuale cu precizie nanometrică.
Împreună, toate aceste instrumente au o putere incredibilă, anulând
lumina care vine dinspre stele aşa că oamenii de ştiinţă pot vedea acum
planetele de tipul Terrei orbitând alte stele.
Mai departe, astronomii trebuie să studieze lumina reflectată de planetă.
Aceasta poartă amprenta atmosferei planetei.
Cine ştie, poate că peste 15 ani vom detecta semnătura acesteia scrisă în
oxigen, metan şi ozon.
Semnalmentele vieţii pe Pământ.
-Universul e plin de surprize.
Cerul este o permanentă sursă de miracole.
Nu e de mirare că sute de mii de astronomi amatori
de pe întregul glob ies noaptea afară din casele lor pentru a privi şi a se minuna de
măreţia cosmosului.
-Telescoapele lor sunt mult mai performante
decât instrumentul lui Galileo.
Imaginile lor digitale depăşesc uneori imaginile fotografice obţinute de
profesionişti în urmă cu câteva decenii.
-În căutarea răspunsurilor, astronomii au utilizat telescoapele
şi au explorat Universul timp de doar 400 de ani.
Mai au o mulţime de lucruri de descoperit.
Am parcurs deja un drum lung din clipa în care Galileo a început să cartografieze bolta cerească
cu telescopul său, acum patru veacuri.
Astăzi încă mai privim cerul cu ajutorul telescopului
e drept, nu numai de pe Pământ, ci şi din spaţiul cosmic.
În esenţa umanităţii se află şi această neobosită
curiozitate şi sete de cunoaştere.
De-abia am început să dăm răspunsuri celor mai dificile
întrebări din lume.
Am înregistrat de abia 300 de planete în jurul altor stele din
Calea Lactee şi am localizat molecule organice pe planete
din prejma unor stele foarte îndepărtate.
Asemenea descoperiri importante pot apare ca un zenit al explorării umane,
însă trebuie privit doar ca un început.
Poţi şi tu să te alături acestei aventuri a cunoaşterii.
Priveşte cerul şi bucură-te de el!