Jeste li čuli za teleskop koji će mapirati 450 miliona galaksija? Naučnici NASA-e za Klix.ba govore o detaljima misije

SPHEREx, što je skraćenica za Spectro-Photometer for the History of the Universe, Epoch of Reionization and Ices Explorer, lansiran je 11. marta u nisku Zemljinu orbitu.

Kako su objasnili iz NASA-e, SPHEREx će tokom svog boravka u svemiru napraviti 3D mapu 450 miliona galaksija kako bi naučnici mogli istražiti efekte kosmičke inflacije, procesa koji se dogodio u prvom trilionitu dijelu trilionitu sekunde nakon Velikog praska i uzrokovao širenje svemira za milijardu triliona puta.

Teleskop SPHEREx će također proučavati kolektivni sjaj svih galaksija u svemiru, pružajući astronomima novi način da procijene ukupan broj galaksija i koliko svjetlosti proizvode, uključujući i kako su se ti brojevi mijenjali tokom historije svemira.

Također, misija će izvršiti preko devet miliona posmatranja u našem Mliječnom putu tražeći vodeni led, ugljikov dioksid i druge molekule ključne za život kakav poznajemo, pružajući veliki popis rasprostranjenosti ovih materijala u galaksiji Mliječni put.

Na pitanje po čemu se zapravo ovaj teleskop razlikuje od njegovih prethodnika, iz NASA-e odgovaraju.

"Svaki teleskop koji NASA šalje u svemir ima specifičan skup mogućnosti i prednosti. Na neka pitanja se može odgovoriti samo pomoću određenih teleskopa, ali češće je upravo kombinacija podataka iz mnogih teleskopa, i prošlih i sadašnjih, ono što dovodi do velikih otkrića u astrofizici. Drugim riječima, novi teleskopi poput SPHEREx-a nisu samo naprednije verzije prošlih teleskopa, već pružaju nove mogućnosti rastućem skupu astrofizičkih alata", naveli su iz NASA-e.

Treba napomenuti i to kako je ovaj teleskop jedinstven i po načinu na koji kombinuje dvije mogućnosti - pokrivanje cijelog neba i mogućnost posmatranja svake tačke na nebu u 102 infracrvene talasne dužine.

"Posmatranje pojedinačnih talasnih dužina svjetlosti koju emituje kosmički objekat je ono što je poznato kao spektroskopija, alat u astrofizici koji se može koristiti za učenje raznih stvari o kosmičkom objektu, kao što je sastav oblaka gasa u Mliječnom putu ili udaljenost do druge galaksije. Većina drugih teleskopa nudi ili široko vidno polje ili spektroskopske mogućnosti. Hubble i Webb, na primjer, mjere mnoge talasne dužine, ali imaju relativno mala vidna polja. NASA-in WISE je snimio cijelo nebo više puta, ali je to mogao učiniti samo u četiri boje (ili talasne dužine)", objasnili su u NASA-i.

Kombiniraju sve ove mogućnosti, teleskop će, ističu iz NASA-e, pružiti širu sliku svemire, a istovremeno dati naučnicima spektroskopske podatke o svakom objektu koji se posmatra. U prijevodu, to znači stotine miliona galaksija i milione zvijezda.

Ono što vrijedi napomenuti jeste kako će misija imati i tri naučna cilja.

"SPHEREx je također dizajniran da pruži nove uvide u tri specifične naučne teme: kosmičku inflaciju, evoluciju galaksija kroz historiju i rasprostranjenost vodenog leda i drugih ključnih sastojaka za život u našoj galaksiji", pojasnili su.

Beth Fabinsky, naučnica koja se u okviru ove misije vodi kao projekt menadžer SPHEREx za Klix.ba je govorila o tome šta su zapravo bili najveći izazovi kada je riječ o počecima ovog projekta te koliko su pripreme za ovu misiju bile drugačije nego u odnosu na neke druge.

"Svaka NASA-ina misija ima nešto jedinstveno ili novo u svom dizajnu što je često čini prvom te vrste. Sa SPHEREx-om, u mogućnosti smo pokriti cijelo nebo u toliko talasnih dužina zahvaljujući našem jedinstvenom dizajnu instrumenta, koji radi zajedno sa usmjeravanjem teleskopa kako bi snimio cijelo nebo u 102 infracrvene boje. Izgradnja i testiranje ovog instrumenta kako bi se garantovale performanse potrebne za postizanje naših naučnih ciljeva bili su veoma izazovni i zahtijevali su duge sate od našeg tima. U drugoj kategoriji, jedan od izazova s kojima smo se suočili za opservatoriju bio je njen dizajn tokom izolacije zbog COVID-a. Većina naših interakcija je bila elektronska, a lične aktivnosti su bile veoma ograničene ograničenjima potrebnim da se izbjegne prijenos virusa. Za inženjerski tim koji gradi hardver, to je bilo teško vrijeme. Kasnije tokom misije, mnogi članovi našeg tima su bili pogođeni požarima u Altadeni u Kaliforniji. Suočili smo se sa mnogim neobičnim izazovima tokom misije, i tehničkim i izazvanim svjetskim događajima, a ipak je naš tim veličanstveno uspio", pojašnjava Fabinsky.

S obzirom na to da je NASA već ranije lansirala teleskope kao što su James Webb, misiju Euclid koja sadrži teleskop s kamerom od 600 megapixela te da je za početak 2027. godine najavljeno i lansiranje teleskopa Nancy Grace Roman Space Telescope, glavni istraživač na SPHEREx Jamie Bock za Klix.ba je govorio o tome koliko će SPHEREx biti važan za sve prethodne i nadolazeće teleskope.

"SPHEREx mapira cijelo nebo, što nam omogućava da pronađemo zanimljive objekte tako da ih veliki teleskop poput JWST-a (James Webb op. a.) može uvećati i detaljno ispitati, s većom prostornom i spektralnom rezolucijom. Kosmološke studije su također osmišljene kao dopuna istraživanjima napravljenim pomoću Euclida i Romana. SPHEREx mjeri galaksije u širokom rasponu crvenih pomaka i mapira najveće skale na nebu s visokom vjerodostojnošću u svojoj potrazi za inflacijskim potpisima. Ovaj pristup dopunjuje Euclidovu i Romanovu potragu za svojstvima tamne energije koja naglašava nauku koja dolazi iz manjih ugaonih skala", ističe Bock.

Također, osvrnuo se i na to kako će SPHEREx utjecati na naučna saznanja o kosmičkoj inflaciji - pojmu koji i danas izaziva veliku pažnju i radoznalost naučnika širom svijeta.

"SPHEREx proučava raspodjelu galaksija na nebu i ograničava inflaciju tražeći obilje prekomjerne i premale gustoće galaksija na vrlo velikim prostornim skalama. Kosmolozi vjeruju da su ove strukture nastale inflacijom. SPHEREx mjerenja se bave pitanjem da li je inflaciju pokretalo jedno polje ili je bila složenija. Inflacija nije dobro shvaćena, tako da je svako mjerenje koje dobijemo, bilo da detektuje parametre ili ih samo bolje ograničava, vrlo dragocjeno za poboljšanje našeg razumijevanja nastanka svemira", pojašnjava ovaj naučnik.

Dvije godine života u svemiru

Prema onome što su naučnici NASA-e najavili, SPHEREx bi se trebao zadržati u svemiru tokom dvije godine. Ono što nas je zanimalo jeste da li će se njegov rad razlikovati u prvoj, odnosno drugoj godini života u svemiru. Odgovore na to pitanje ponudila je Beth Fabinsky.

"SPHEREx provodi četiri istraživanja cijelog neba u dvije godine, ali čak i nakon što se prikupe podaci za posljednju godinu, našem naučnom timu će biti potrebna još jedna godina da analizira podatke kako bi odgovorio na specifična naučna pitanja naše misije. Šest mjeseci nakon prve godine misije, kada ćemo završiti naša prva dva istraživanja, imat ćemo naše prvo objavljivanje podataka velikih razmjera. Drugu seriju podataka objavit ćemo nakon što naša sljedeća dva istraživanja cijelog neba budu završena u drugoj godini. Ipak tek nakon tri godine očekujemo da ćemo završiti analize za sva tri naša naučna istraživanja", poručuje Fabinsky.

Na kraju, s obzirom na to da su misiju uključeni i naučnici iz Azije, tačnije Južne Koreje i Tajvana, Jamie Bock je govorio o raspodjeli zadataka u timu.

"Naš tim je generalno prilično mali, tako da moramo efikasno sarađivati s našim partnerima i bez dupliranja napora. Naučnici u Južnoj Koreji rade s američkim timom na proučavanju međuzvjezdanog leda, a i Južna Koreja i Tajvan daju doprinos kosmološkoj nauci. Također postoji zajednički napor s Južnom Korejom da se SPHEREx podaci koriste za proučavanje objekata poput asteroida i kometa u našem Sunčevom sistemu", zaključili su u razgovoru za Klix.ba naučnici Jamie Bock i Beth Fabinsky.