Viața extraterestră, căutată cu telescoape gigant

Viața extraterestră, căutată cu telescoape gigant

Începute în antichitate cu ochiul liber, observațiile astronomice s-au făcut ulterior cu lunete și telescoape tot mai performante, care le-au permis oamenilor de știință să descopere lucruri fascinante despre Univers, ca de exemplu faptul că acesta se află în expansiune. Însă în curând și instrumentele uimitoare folosite astăzi vor fi depășite de o nouă generație de telescoape care va revoluționa în următoarele decenii astronomia și cosmologia.

Cu un diametru al oglinzii principale de două, trei sau chiar patru ori mai mare decât al celor mai performante instrumente actuale, noile telescoape vor permite realizarea unor observații astronomice mult mai precise.

În cadrul Festivalului Științelor București (Bucharest Science Festival), organizat de Asociația Secular-Umanistă din România, profesorul Michel Dennefeld de la Institutul de Astrofizică din Paris (IAP) a explicat în detaliu obiectivele pe care cercetătorii speră să le atingă folosindu-se de viitoarele telescoape gigantice.

Una dintre țintele lor este de a căuta viață extraterestră, a explicat Dennefeld. Telescoapele vor încerca să găsească planetele „terestre” din afara sistemului nostru solar, adică planete asemănătoare Pământului, care ar avea oxigen în atmosferă și s-ar afla într-o zonă habitabilă față de stelele lor, ceea ce le-ar permite să aibă apă în stare lichidă.

La ora actuală, două dintre telescoapele care au făcut cele mai interesante descoperiri sunt Telescopul Foarte Mare (Very Large Telescope – VLT) din Chile și Telescopul Spațial Hubble, aflat pe orbită în jurul Pământului.

Telescoapele prezentului

Telescopul Foarte Mare (Very Large Telescope – VLT), operat de Observatorul European Austral, se află la Cerro Paranal, în deșertul Atacama din Chile. VLT este alcătuit din patru telescoape separate, fiecare având o oglindă principală cu diametrul de 8,2 metri. Individual, fiecare dintre telescoape poate detecta obiecte de 4 miliarde de ori mai puțin strălucitoare decât cele care pot fi observate cu ochiul liber. De regulă, cele patru telescoape sunt folosite separat, însă ele sunt utilizate și împreună pentru observații și mai precise.

VLT este unul dintre cele mai „productive” instrumente folosite de astronomi. Telescopul din Chile a obținut prima imagine directă a unei exoplanete (planetă din afara sistemului nostru solar). De asemenea, a detectat și a studiat stelele care se mișcă în jurul uriașei găuri negre din centrul galaxiei noastre, Calea Lactee.

Telescopul Spațial Hubble a fost lansat pe orbită în anul 1990 și funcționează în continuare. Amplasarea telescopului în spațiu, dincolo de distorsiunile provocate de atmosfera Pământului, îi permite să obțină imagini la o rezoluție extrem de mare. Hubble a făcut câteva dintre cele mai detaliate fotografii realizate în lumină vizibilă. Multe dintre observațiile telescopului spațial au dus la mari descoperiri în astrofizică, precum determinarea ratei de expansiune a Universului.

Construit de NASA cu ajutorul Agenției Spațiale Europene, Hubble este operat de Institutul Științific al Telescopului Spațial. Oamenii de știință se așteaptă ca instrumentul să continue să funcționeze până în 2014, poate chiar până în 2020. Cu o oglindă principală de 2,4 metri diametru, Hubble se află pe o orbită aproape circulară în jurul Pământului, la o altitudine de 559 de kilometri.
Telescoapele viitorului

În prezent, au demarat lucrările de proiectare sau de construcție la câteva proiecte majore:

1. „Telescopul de 30 de metri” (Thirty Meter Telescope - TMT). Ca loc de construcție a fost propus vulcanul Mauna Kea din Hawaii. Acest telescop ar fi mult mai mare decât cele din prezent, având o oglindă principală de 30 de metri. Această oglindă uriașă va fi alcătuită din alte 492 de oglinzi mai mici de formă hexagonală.

Un sistem special (de optică adaptativă) va ajuta telescopul să corecteze distorsiunea imaginilor cauzată de atmosfera Pământului, permițându-i instrumentului să ajungă la potențialul unei oglinzi atât de mari.

Locul ales, vulcanul Mauna Kea din Hawaii, este ideal din mai multe motive: în timpul nopții, cerul este foarte întunecat, neafectat de poluarea luminoasă, ceea ce permite observarea corpurilor cerești în condiții foarte bune; umiditatea este scăzută; aerul este curat; vremea este bună; muntele are peste 4.000 metri, iar vârful său se află deasupra celei mai mari părți a vaporilor de apă din atmosferă.

TMT ar urma să studieze primele stele și primele galaxii care au apărut în Univers, să cerceteze legătura dintre galaxii și găurile negre, să urmărească formarea a noi stele și galaxii și să caute exoplanete și dacă există forme de viață pe planetele din afara sistemului nostru solar. Cu ajutorul TMT, astronomii vor studia galaxiile de la marginea Universului observabil, aruncând astfel o privire asupra începuturilor Universului.

Construcția ar putea începe în 2014, iar telescopul ar putea fi gata în 2018. Proiectul este realizat în parteneriat de mai multe institute și universități din Canada, SUA, India, China și Japonia. Costurile de construcție sunt estimate la un miliard de dolari.

2. „Telescopul European Extrem de Mare” (European Extremely Large Telescope - E-ELT). Va fi construit de Observatorul European Austral (ESO) în vârful unui munte în Cerro Armazones, Chile, la altitudinea de 3.060 de metri. Oglinda principală va avea 39,3 metri în diametru. Instrumentul va aduna de 15 ori mai multă lumină decât orice alt telescop din prezent și va obține imagini de 15 ori mai clare decât cele realizate de telescopul Hubble.

ESO a ales designul din prezent după ce studiile de fezabilitate au arătat că telescopul propus inițial, cu un diametru al oglinzii de 100 de metri, ar fi costat 1,5 miliarde de euro și ar fi fost foarte dificil de realizat.

E-ELT va căuta planete extrasolare și, odată găsite, este posibil să poată să determine componența atmosferelor. Cercetătorii se așteaptă ca telescopul să le permită să examineze cele mai timpurii etape din formarea sistemelor planetare. De asemenea, ei speră să detecteze prezența apei și a moleculelor organice din discurile de praf și gaze din care se formează planetele în jurul stelelor.

În acest fel, E-ELT va răspunde unor întrebări fundamentale privind formarea și evoluția planetelor și va aduce umanitatea mai aproape de răspunsul la întrebarea: „Suntem singuri în univers?”, consideră oamenii de știință.

Observând cele mai îndepărtate obiecte din Univers, E-ELT va oferi indicii pentru înțelegerea primelor obiecte cerești formate: stelele primoridiale, galaxiile primordiale și găurile negre. Telescopul va studia primele galaxii apărute și va urmări evoluția lor de-a lungul timpului cosmic.

Etapa de construire a telescopului s-ar putea termina în 2022. Valoarea proiectului este de un miliard de euro.

3. „Telescopul Uriaș Magellan” (Giant Magellan Telescope - GMT). Finalizarea construcției este planificată pentru 2020. Va avea o oglindă principală de 24,5 metri diametru alcătuită din 7 oglinzi mai mici. Telescopul va avea o capacitate de a aduna lumină de 5-10 ori mai mare decât instrumentele din prezent. Și acest telescop va fi construit tot în Chile, în sudul deșertului Atacama, în zona Observatorului Las Campanas, la o altitudine de 2.516 metri.

Zona a fost aleasă deoarece vremea este foarte bună în cea mai mare parte a anului. Mai mult, pentru că zona este slab populată, cerul nocturn este, probabil, unul dintre locurile cele mai puțin afectate de poluare luminoasă. Din acest motiv, zona este una dintre cele mai bune de pe Pământ pentru a face observații astronomice pe termen lung.

4. „Telescopul Spațial James Webb” (James Webb Space Telescope – JWST) va fi succesorul Telescopului Spațial Hubble. Spre deosebire de Telescopul Hubble, James Webb se va afla la o distanță uriașă de Pământ, de 1,5 milioane de kilometri, pe orbită în jurul Soarelui. Datorită poziției și a oglinzii sale de 6,5 metri în diametru, telescopul va avea o rezoluție fără precendent.

Plănuit încă din 1996, proiectul noului telescop spațial este o colaborare internațională a 17 țări, conduse de NASA. Agenția Spațială Europeană este și ea parte în proiect. Telescopul poartă numele lui James E. Webb, director al NASA în perioada 1961-1968, care a jucat un rol foarte important în programul Apollo.

Unul dintre obiectivele telescopului James Webb este de a observa câteva dintre cele mai îndepărtate obiecte din Univers: primele stele și primele galaxii. Cele mai îndepărate obiecte observabile sunt totodată și cele mai „bătrâne”, adică s-au format într-o perioadă apropiată în timp de Big-Bang. Oamenii le văd astăzi deoarece a durat miliade de ani pentru ca lumina lor să ajungă până pe Pământ. Telescopul va putea să „se uite” la unele dintre primele galaxii, formate la doar câteva sute de milioane de ani după Big-Bang.

Dincolo de căutarea luminii de la primele stele și galaxii formate în Univers după Big-Bang, printre misiunile telescopului se numără și studierea sistemelor planetare și a originii vieții. Telescopul va costa 8 miliarde de dolari și ar urma să fie lansat în 2018 pentru o misiune de 5-10 ani.

https://www.youtube.com/watch?v=QMRamEFAQU4