Przyszłość misji kosmicznych może zależeć od tego batata. Naukowcy szykują rośliny do uprawy poza Ziemią
W brazylijskich laboratoriach trwają prace nad przygotowaniem roślin do uprawy w przestrzeni kosmicznej. Rozwiązania tworzone z myślą o astronautach mają również pomóc ziemskim rolnikom walczyć ze skutkami suszy i upałów.
Spis treści: Jak Brazylia przygotowuje rośliny do uprawy w kosmosie Bataty i ciecierzyca mają żywić astronautów podczas długich misji Kosmiczne rolnictwo może pomóc uprawom przetrwać suszę i upały na Ziemi Brazylia wysyła rośliny w kosmos i testuje uprawy przyszłości Kosmiczne rolnictwo zaczyna się na Ziemi Luis Felipe Villani Purquerio wita mnie na schodach skąpanego w słońcu budynku, którego pomarańczowa fasada wyraźnie odcina się od bujnej zieleni południowo-wschodniej Brazylii. Luis jest agronomem – badaczem roślin i gleby – w Instituto Agronômico de Campinas (IAC), jednym z najstarszych ośrodków badań rolniczych na świecie, położonym około dwóch godzin drogi od São Paulo. Jak Brazylia przygotowuje rośliny do uprawy w kosmosie Wewnątrz oprowadza mnie po historii tego miejsca: założona w 1887 roku przez ostatniego cesarza Brazylii instytucja tworzy bardziej wydajne i odporne odmiany roślin dla rolników w całym kraju. Hol zdobią zabytkowe ilustracje rozległych pól uprawnych pod otwartym niebem oraz asortyment owoców i warzyw – malownicze przedstawienie ziemskiej obfitości. W mieszczących się dalej laboratoriach, pod błękitno-białym blaskiem lamp, Luis Purquerio i jego studenci eksperymentują z zupełnie innym rodzajem rolnictwa: sprawdzają, jak uprawiać rośliny w przestrzeni kosmicznej, aby przyszli astronauci – a zarazem przyszli rolnicy – mogli samodzielnie produkować własną żywność. Dzięki wieloletnim badaniom nad technologią żywności astronauci już dziś jedzą całkiem dobrze. Jednak kolejne pokolenia odkrywców będą potrzebowały zrównoważonych źródeł pożywienia, które uzupełnią ich zwykłe zapasy: żywność liofilizowaną, poddaną obróbce termicznej i produkty o długim okresie przydatności do spożycia. Najlepsze metody kosmicznego rolnictwa trzeba będzie opracować na długo przed wyruszeniem takich misji. Naukowcy na całym świecie poszukują sposobów na podtrzymanie życia roślin poza Ziemią, a Brazylia, ze swoją bogatą tradycją badań rolniczych, jest do tego szczególnie dobrze przygotowana. W 2022 roku badacze uruchomili ogólnokrajowy projekt Space Farming Brazil Network – najnowszą inicjatywę w szybko rozwijającej się dziedzinie rolnictwa kosmicznego. Luis Purquerio należy do tej nowej sieci współpracy, skupiającej agronomów, badaczy kosmosu i inżynierów lotniczych oraz kosmicznych z instytucji w całym kraju. Ich celem jest przygotowanie roślin do uprawy w najróżniejszych pozaziemskich środowiskach: na krawędzi księżycowego krateru, na pokładzie statku przemierzającego głęboką przestrzeń kosmiczną czy na piaszczystych, smaganych wiatrem równinach Marsa. – Badamy stres cieplny, stres świetlny i stres związany z niedoborem składników odżywczych, ponieważ w kosmosie rośliny będą narażone na silny stres – mówi Luis Purquerio, który kieruje laboratorium uprawy roślin w warunkach kontrolowanych w IAC. Luis Purquerio i jego współpracownicy mają nadzieję, że badania nad pozaziemskim rolnictwem pomogą również w produkcji żywności na Ziemi, gdzie brazylijskie regiony rolnicze coraz dotkliwiej odczuwają skutki zmian klimatu. Jak zauważa dr Ricardo Lourenço Ogando, astrofizyk z Centro de Tecnologia da Informação Renato Archer, którego naukowcy również uczestniczą w projekcie, ocieplająca się planeta sama staje się coraz mniej przyjaznym środowiskiem. – Jesteśmy bliżej przekształcenia Ziemi w Marsa niż Marsa w Ziemię – mówi. Bataty i ciecierzyca mają żywić astronautów podczas długich misji Astronauci mają już za sobą pierwsze uprawy na orbicie. Na pokładzie Międzynarodowej Stacji Kosmicznej hodowali między innymi warzywa liściaste, ryż, rzodkiewki, papryczki chili i inne rośliny. Uprawiano je jednak przede wszystkim w celach badawczych, a nie jako stały element jadłospisu – choć od czasu do czasu trafiały na talerze astronautów, na przykład jako dodatek do sałatek. Przyszli odkrywcy kosmosu będą potrzebowali bardziej sycącego i pożywnego jedzenia, zwłaszcza podczas długotrwałych misji, mówi prof. Alessandra Pereira Fávero, badaczka z Embrapy, brazylijskiej instytucji zajmującej się badaniami rolniczymi, która wraz z Brazylijską Agencją Kosmiczną kieruje projektem. Zespół koncentruje się na batatach i ciecierzycy. Decyzję tę podjęto po wielu miesiącach analiz, podczas których wykluczono między innymi rośliny wymagające zapylania przez pszczoły – z oczywistych powodów, jak zauważa prof. Alessandra Fávero. Żaden z wybranych gatunków nie jest szczególnie wymagający w uprawie. Ciecierzycę wybrano ze względu na wysoką zawartość białka, natomiast w przypadku batatów zdecydowano się na odmianę o purpurowym miąższu, bogatą w antocyjany – silne przeciwutleniacze. – To bardzo korzystne zarówno dla ludzi, jak i dla samych roślin – mówi prof. Alessandra Fávero. Badania wykazały, że antocyjany obecne w nasionach pomagają chronić je przed promieniowaniem kosmicznym. Brazylia dysponuje ponadto dużymi bankami plazmy zarodkowej obu tych roślin, czyli zbiorami materiału genetycznego, z którego naukowcy mogą korzystać przy tworzeniu nowych odmian. Prof. Alessandra Fávero ma nadzieję, że przyszli odkrywcy nie będą ograniczać się do zrywania liści batatów i jedzenia ich na surowo, lecz zajmą się prawdziwym międzyplanetarnym gotowaniem – albo przynajmniej przygotują sobie kosmiczny hummus. Przyszłość kosmicznych przekąsek będzie zapewne wymagała wyhodowania bardziej odpornych odmian batatów i ciecierzycy, o cechach szczególnie przydatnych w warunkach pozaziemskich: krótszym cyklu wzrostu, większych plonach i wyższej wartości odżywczej. Luis Purquerio i jego zespół zamierzają uprawiać sadzonki batatów i ciecierzycy w zamkniętych pomieszczeniach, bez naturalnej gleby i tradycyjnego podlewania. Zamiast ziemi rośliny będą rosły w podłożu z włókna kokosowego, a ich korzenie otrzymają roztwory składników odżywczych za pośrednictwem sztucznego systemu nawadniania – podobnego do tego, z którego w przyszłości będą zapewne korzystać astronauci zajmujący się uprawą roślin. Regulując natężenie i rodzaj sztucznego oświetlenia oraz ilość substancji odżywczych, badacze będą mogli sprawdzić, jak silny stres rośliny są w stanie znieść, zachowując przy tym dobrą kondycję i wydajność. Luis Purquerio wyobraża sobie system przypominający uprawę bonsai: niewielkie rośliny batatów, które nieustannie wytwarzają nowe liście, gotowe do regularnego zbioru. – Liście są bardzo bogate w różnego rodzaju składniki odżywcze – mówi. Przedsmak przyszłego kosmicznego rolnictwa można już zobaczyć w laboratorium Luisa Purqueria. Półki sięgające niemal sufitu zastawione są donicami z krępymi, gęsto ulistnionymi pomidorami – roślinami, które mogą posłużyć jako model dla batatów i ciecierzycy przeznaczonych do uprawy poza Ziemią. To odmiana hybrydowa, która nie osiąga typowej dla pomidorów wysokości, za to wydaje większe niż zwykle owoce. – Im niższe są rośliny, tym więcej poziomów uprawy mogę zmieścić w laboratorium – wyjaśnia. Niewielkie, a zarazem wydajne rośliny dobrze sprawdziłyby się również w ciasnych wnętrzach kosmicznej szklarni. – Podczas długotrwałych misji kosmicznych liczy się każdy zasób – mówi Matheus Kainan, doktorant z zespołu Luisa Purqueria. Rośliny uprawiane w kosmosie będą musiały radzić sobie przy znacznie mniejszej dostępności zasobów niż na Ziemi. – Wypracowanie takich przystosowań z myślą o warunkach kosmicznych może później przełożyć się bezpośrednio na nasze potrzeby na Ziemi – podkreśla. Kosmiczne rolnictwo może pomóc uprawom przetrwać suszę i upały na Ziemi Badania nad roślinami przeznaczonymi do uprawy w kosmosie mogą pomóc opracować sposoby zwiększania odporności ich ziemskich odpowiedników. Naukowcy mają nadzieję, że rozwiązania powstające w ramach projektu kosmicznego rolnictwa „trafią bezpośrednio do rolników” na długo przed tym, zanim astronauci wyruszą ku obcym i nieprzyjaznym światom. W latach 60. XX wieku, gdy Brazylia tworzyła swój narodowy program kosmiczny – budowała pierwszy ośrodek startowy i rozwijała rakiety suborbitalne – rozpoczęła również ekspansję rolnictwa, która z czasem przekształciła kraj z borykającego się z problemami importera żywności w rolniczą potęgę. Dziś Brazylia dysponuje jednym z największych programów kosmicznych w Ameryce Południowej, a zarazem należy do światowej czołówki producentów najważniejszych roślin uprawnych. Rosnące temperatury na świecie, a także wylesianie i niezrównoważone praktyki rolnicze stosowane w samym kraju – które dodatkowo napędzają zmianę klimatu – stanowią jednak coraz większe zagrożenie dla rolników. W ostatnich dekadach Brazylia doświadcza coraz częstszych i gwałtowniejszych ekstremalnych zjawisk pogodowych, a w ciągu roku przybywa niebezpiecznie upalnych dni. Pory suche stają się dłuższe, powodując niedobory wody w gospodarstwach i sprzyjając rekordowej liczbie pożarów. Ekstremalne upały uszkadzają rośliny, zmniejszają plony i sprzyjają rozprzestrzenianiu się szkodników przenoszących choroby. Są też wyczerpujące i niebezpieczne dla pracowników rolnych wykonujących swoje obowiązki na zewnątrz. A kiedy wreszcie nadchodzi pora deszczowa, opady bywają niezwykle intensywne i prowadzą do niszczycielskich powodzi. Aby stworzyć swego rodzaju galaktyczny spichlerz, który mógłby służyć zarówno rolnikom na Ziemi, jak i tym pracującym poza nią, prof. Augusto Tulmann Neto, specjalista w dziedzinie hodowli roślin z Centrum Energii Jądrowej w Rolnictwie (CENA) na kampusie Uniwersytetu São Paulo w Piracicabie, bada sposoby genetycznej modyfikacji nasion zwiększającej ich szanse na przetrwanie. Na terenie szklarni, około godziny jazdy na zachód od Campinas, prof. Augusto Tulmann Neto pokazuje mi tacę z młodymi roślinami ciecierzycy. Ich delikatnie omszone liście wyrastają z wilgotnej gleby. Rośliny mają różną wysokość i ustawiono je starannie od najwyższej do najniższej, jak gdyby przesunęła się nad nimi niewidzialna różdżka stopniowo je pomniejszająca. W pewnym sensie tak właśnie się stało: przed wysianiem nasiona potraktowano promieniowaniem gamma, a kolejne partie wystawiano na coraz większe dawki. Proces ten w ciągu kilku sekund losowo zmienia DNA nasion, wywołując przypadkowe mutacje. Jak mówi profesor, w przypadku napromieniowanej ciecierzycy coś stało się z hormonami odpowiedzialnymi za wzrost. Technologię napromieniania od dziesięcioleci wykorzystuje się do wywoływania u roślin określonych cech, takich jak większa odporność na suszę czy choroby. Zdaniem prof. Augusto Tulmanna Neto może ona również pomóc przygotować rośliny do życia w niegościnnym środowisku kosmicznym. Naukowcy nie są w stanie przewidzieć, jakie mutacje pojawią się w pierwszym pokoleniu, mogą jednak obserwować kolejne generacje wyhodowane z tych samych roślin i wybierać osobniki o pożądanych właściwościach. W przypadku ciecierzycy jedną z takich cech może być wcześniejsze niż zwykle kwitnienie. Pozwala ono roślinom rosnącym w skrajnie suchych warunkach zakończyć cykl życiowy zanim stres cieplny wyrządzi im zbyt duże szkody. Jak zauważa naukowiec, rośliny zmodyfikowane tak, aby radziły sobie przy ograniczonych zasobach wody w bazie księżycowej, mogą być jeszcze lepiej przygotowane do przetrwania suszy na Ziemi. Brazylia wysyła rośliny w kosmos i testuje uprawy przyszłości W ubiegłym roku Space Farming Brazil Network wysłała swoje pierwsze rośliny doświadczalne – sadzonki batatów i nasiona ciecierzycy – na skraj przestrzeni kosmicznej na pokładzie rakiety Blue Origin. Były to odmiany pochodzące z kolekcji Embrapy, wcześniej udoskonalone tak, by były bardziej wydajne i miały większą wartość odżywczą. Jak mówi prof. Alessandra Fávero, naukowcy wciąż czekają na powrót tych próbek do Brazylii, gdzie będą mogły zostać poddane analizom. W miarę rozwoju projektu urządzenia i stanowiska badawcze przeznaczone do eksperymentów kosmicznych będą przechodziły testy w Narodowym Instytucie Badań Kosmicznych (INPE) w São José dos Campos, gdzie przed startem montuje się i sprawdza satelity. W laboratoriach instytutu znajduje się kilka urządzeń symulujących warunki panujące w przestrzeni kosmicznej, pozwalających sprzętowi zmierzyć się wcześniej z niewyobrażalnym zimnem, które będzie na niego czekać poza Ziemią. Największa z tych komór termiczno-próżniowych ma rozmiary stodoły. Niepozorne drzwi prowadzą tu do kolejnych ogromnych pomieszczeń, w których zaawansowana infrastruktura techniczna pozwala uzyskać niemal magiczne efekty. W komorze bezechowej ściany pokrywają tysiące kolczastych elementów z pianki, które niezwykle skutecznie pochłaniają fale dźwiękowe, pozostawiając po sobie czystą, pozbawioną echa ciszę. Inżynierowie z INPE pomogą naukowcom zajmującym się roślinami dostosować ich eksperymenty do warunków kosmicznych, mówi dr Adenilson Roberto da Silva, starszy technolog kierujący pionem systemów kosmicznych instytutu. Gdy niedawno jeden z badaczy przyniósł urządzenie z diodami LED, które miało zastępować światło słoneczne roślinom uprawianym w kosmosie, dr Adenilson Silva spojrzał na nie i stwierdził: – To się zepsuje. Ten element trzeba zastąpić innym. Instytut pomógł również przygotować najnowszy eksperyment suborbitalny realizowany przez sieć, którego start z jednego z brazylijskich kosmodromów zaplanowano na wrzesień. Niewielki pojazd zabierze ze sobą mikroorganizmy dostarczające azot roślinom soi. Na Ziemi ten proces biologiczny pozwolił ograniczyć stosowanie nawozów sztucznych, których użycie przyczynia się do emisji gazów cieplarnianych. Naukowcy sprawdzą, jak te mikroskopijne organizmy radzą sobie w warunkach obniżonej grawitacji. Każdy przyszły rolnik próbujący uprawiać rośliny w ubogiej w azot marsjańskiej glebie z pewnością chciałby zabrać je ze sobą. Kosmiczne rolnictwo zaczyna się na Ziemi Brazylijski program dopiero raczkuje, ale jeden z jego uczestników, Serguei Balachov, badacz z Centro de Tecnologia da Informação Renato Archer, podzielił się tekstem radzieckiej piosenki z lat 60., która dobrze oddaje wizję kosmicznego rolnictwa przyszłości. Jak to często bywa z tłumaczeniami, w oryginalnym rosyjskim brzmi ona piękniej, ale jej słowa można przełożyć mniej więcej tak: „Wspaniale jest żyć i wierzyć / Przed tobą drogi, jakich dotąd nie znano / Kosmonauci i marzyciele twierdzą / Że na Marsie zakwitną jabłonie”. Marsjańskie jabłka – podobnie jak ziemniaki uprawiane przez fikcyjnego botanika Marka Watneya w „Marsjaninie” – wciąż należą do sfery marzeń. Jednym z pierwszych namacalnych efektów brazylijskiego programu jest jednak to, że połączył on inżynierów lotniczych i kosmicznych z naukowcami zajmującymi się roślinami. Podobnie jak prof. Alessandra Fávero, część specjalistów od rolnictwa niespodziewanie stała się przy tym zapalonymi miłośnikami kosmosu. Po powrocie do Campinas Purquerio i Kainan zabierają mnie na przejażdżkę po terenie instytutu. Drobne, białe kwiaty zdobią tu gałęzie kawowców, a pękate, różowe kielichy zwisają z pnączy drzew armatnich. Myśl o podróżach kosmicznych wydaje się w tym miejscu niezwykle odległa – w tej falującej, szmaragdowozielonej krainie roślinności, wyrosłej z gleby dzięki setkom milionów lat ewolucyjnej pamięci jednej, konkretnej planety, przechowującej historię Ziemi w korzeniach, łodygach i liściach. Przyszłe misje kosmiczne, zaopatrzone w nasiona i kiełki przeznaczone na kosmiczne zbiory oraz pożywny posiłek, mogą ten dystans skrócić. Gdy ludzie wyruszą w dalsze i bardziej niebezpieczne wyprawy, zabiorą ze sobą cząstki tej planety, by odżywić ciała i umysły, które nie wyewoluowały do funkcjonowania nigdzie indziej. Bo w skali kosmosu nie ma drugiego takiego miejsca jak dom. Źródło: National Geographic Szukasz inspirujących podróży, fascynujących odkryć i opowieści ze świata nauki? Skorzystaj ze specjalnej oferty prenumeraty magazynów National Geographic Polska i National Geographic Traveler.
„Ziemia zawsze ma więcej księżyców, niż nam się wydaje”. Astronomowie odkryli tajemnicze skały
Quasi-księżyc PN7 został wykryty przez astronomów dopiero tego lata. To jedna z kilku tajemniczych skał, które przemierzają kosmiczną przestrzeń w pobliżu Ziemi, niepostrzeżenie towarzysząc jej w ruchu wokół Słońca.
Spis treści: Jak działają quasi-księżyce? Czym są quasi-księżyce i mini-księżyce? Skąd się biorą te obiekty? Czy można je nazwać księżycami? Przyszłość Ziemi z quasi-księżycami W Układzie Słonecznym pojawił się intrygujący gość. Tajemnicza kosmiczna skała, mniej więcej wielkości budynku, podąża obok Ziemi w jej podróży wokół Słońca. Astronomowie nie mieli o niej pojęcia aż do tego lata. Obiekt od dekad okrążał naszą planetę w takiej konfiguracji orbitalnej, że można go nazwać „quasi-księżycem”. Kiedy dr Ben Sharkey, astronom z University of Maryland, pierwszy raz usłyszał o obiekcie PN7, jak nazywają go teraz naukowcy, powiedział: „O, super, kolejny”. PN7 jest po prostu najnowszym odkryciem w niekończącym się korowodzie małych, księżycopodobnych obiektów kręcących się w pobliżu Ziemi. Jak działają quasi-księżyce? Nasza planeta ma też inne quasi-księżyce podobne do PN7. One również okrążają Słońce, ale ich pętle w przestrzeni – czasem wyprzedzające Ziemię, a czasem pozostające w tyle – sprawiają wrażenie, jakby tak naprawdę krążyły wokół naszej planety. Są też mini-księżyce, które faktycznie zostają schwytane przez ziemską grawitację. Tymczasowo orbitują wokół Ziemi, zanim zdołają się wyrwać. Żaden z nich nie może się równać z Księżycem – jedynym naturalnym satelitą Ziemi, perłą nocnego nieba. Inne obiekty widać tylko w potężnych teleskopach, zwłaszcza takich, które potrafią wychwycić słabiutki blask Słońca odbijający się od maleńkich, szybko poruszających się w mroku skał. Jednak każde nowe odkrycie przypomina o uroczej prawdzie: Ziemia zawsze ma więcej księżyców, niż nam się wydaje. – One naprawdę każą nam porzucić uporządkowaną, statyczną wizję Układu Słonecznego – mówi dr Sharkey. Czym są quasi-księżyce i mini-księżyce? W Układzie Słonecznym Ziemia nie jest jedyną planetą z „pasażerami na gapę”. Astronomowie wykryli pierwszy znany quasi-księżyc wokół Wenus w 2002 roku. Odkrycie PN7 podnosi liczbę znanych quasi-księżyców Ziemi do co najmniej siedmiu. Najprawdopodobniej jest ich więcej, tylko wciąż pozostają niewykryte. Te małe ciała mogą wskakiwać i wypadać ze wspólnej z Ziemią orbity czystym grawitacyjnym przypadkiem. Doświadczają też delikatnych grawitacyjnych szarpnięć ze strony naszej planety. Do tej pory odkryte quasi-księżyce mają rozmiary od mniej więcej 9 do ponad 300 metrów. PN7 jest obecnie uważany za jeden z najmniejszych w tej grupie. PN7, wykryty przez obserwatorium Pan-STARRS na Hawajach pod koniec sierpnia, zsynchronizował się z ruchem Ziemi mniej więcej w połowie lat 60., jeszcze zanim pierwsi ludzie stanęli na Księżycu. Naukowcy przewidują, że w 2083 roku PN7 zejdzie na inną orbitę wokół Słońca. Inny obiekt odkryty przez Pan-STARRS w 2016 roku, Kamoʻoalewa, ma status quasi-księżyca od około stu lat i utrzyma go jeszcze przez kolejne 300 lat. Skąd się biorą te obiekty? Mini-księżyce również pojawiają się z grawitacyjnego przypadku, z tą różnicą, że Ziemia naprawdę je zatrzymuje na swojej orbicie. Zwykle okrążają naszą planetę krócej niż rok. Ich orbity są bardzo niestabilne, więc łatwo mogą zostać wyrzucone z powrotem w przestrzeń. Astronomowie zaobserwowali jak dotąd tylko cztery mini-księżyce. Najnowszy, mniej więcej wielkości około 10-metrowego autobusu szkolnego, uciekł z orbity Ziemi w zeszłym roku po kilku miesiącach. Większość mini-księżyców jest dość mała, co sprawia, że trudno je wykryć – mówi Grigori Fedorets, astronom z Uniwersytetu w Turku w Finlandii. Na razie nie znamy żadnego mini-księżyca aktualnie uwięzionego na orbicie Ziemi. Analiza przeprowadzona przez Fedoretsa sugeruje jednak, że w każdej chwili Ziemia ma gdzieś w pobliżu mini-księżyc o średnicy kilku metrów. Inne badania wskazują, że takich obiektów może być nawet sześć. Czy można je nazwać księżycami? Może się wydawać przesadą nazywanie dużego głazu księżycem, nawet w wersji mini. Podobnie z niektórymi mniejszymi quasi-księżycami, takimi jak Kamoʻoalewa, który jest mniej więcej wielkości diabelskiego młyna. Astronomowie nie mają jednak oficjalnego zestawu reguł określających, jak klasyfikować obiekty udające księżyce. W 2018 roku zespół naukowców doniósł o odkryciu dwóch „widmowych księżyców” – rozmytych obłoków pyłu kosmicznego orbitujących razem z Księżycem. Jeżeli każdy z tych obłoków zawiera mnóstwo drobin materii, to, jak mówi Sharkey: – Czy powinniśmy nazywać to jednym widmowym księżycem, czy raczej stu tysiącami księżyców? Mimo wszystko te „być-może-księżyce” wnoszą do astronomii poczucie bliskości, którego brakuje odleglejszym cudom Kosmosu. Kat Volk, planetolożka z Planetary Science Institute w Arizonie, przyznaje, że czasem zazdrości kolegom badającym tę część Układu Słonecznego. Jej własne cele badawcze – małe ciała niebieskie za Neptunem – „nie okrążą Słońca choćby raz w ciągu mojego życia, bo ich okresy obiegu są tak długie”, mówi. Przyszłość Ziemi z quasi-księżycami Tymczasem wędrówki quasi-księżyców i mini-księżyców w wewnętrznej części Układu Słonecznego rozgrywają się w dużo krótszej skali czasu. Dają przez to, jak mówi badaczka, „bardzo fajny, realny przykład dynamiki orbitalnej”. Naukowcy wciąż próbują ustalić pochodzenie chwilowych gości Ziemi. Mogą to być planetoidy bliskie Ziemi, należące do populacji tysięcy kosmicznych skał, które kiedyś tworzyły część głównego pasa planetoid między Marsem a Jowiszem. Możliwe też, że są to fragmenty naszego Księżyca, wyrwane z jego powierzchni przez uderzenia innych skał. Kamoʻoalewa może być właśnie takim przypadkiem – jego skład chemiczny wydaje się bardziej księżycowy niż jakiejkolwiek innej obserwowanej planetoidy. Jeszcze inna teoria głosi, że są to ostatni ocaleni z pradawnej populacji planetoid. Sharkey sugeruje jednak, że nie ma powodu wybierać tylko jednego wyjaśnienia. Dodatkowe księżyce Ziemi – przeszłe, obecne i przyszłe – mogą łączyć wszystkie trzy scenariusze. Astronomowie podkreślają, że dopiero od niedawna teleskopy są wystarczająco czułe, by dostrzegać tak małe ciała jak PN7. Z niecierpliwością czekają, jakie jeszcze księżycopodobne obiekty odkryją potężne instrumenty, zwłaszcza nowe obserwatorium Very C. Rubin. Gdy naukowcy obserwują te obiekty, zajmują się niezwykle starym zagadnieniem – mechaniką nieba, która niegdyś całkowicie odmieniła nasze wyobrażenie o miejscu Ziemi we Wszechświecie. Choć kilka mini-księżyców nie wywoła rewolucji kopernikańskiej, przypominają, że kosmos jest w ciągłym ruchu. Jedna rzecz prawdopodobnie się nie zmieni. – Ziemia nie będzie w stanie trwale przechwycić drugiego prawdziwego księżyca – takiego, który nie ucieknie przy najmniejszym grawitacyjnym zakłóceniu – mówi Fedorets. Taki scenariusz wymagałby bardzo bliskiego spotkania z masywnym obiektem planetarnym, co w historii Układu Słonecznego nie jest już możliwe. Za to przyszłość niemal na pewno jest pełna towarzyszy podróży takich jak PN7 – małych odtrutek na kosmiczną samotność Ziemi, jedynej planety z zaledwie jednym satelitą. Źródło: National Geographic
Czy mamy dowody na istnienie życia poza Ziemią? Nowy teleskop może to rozstrzygnąć
Czy obiekty międzygwiezdne mogą być dowodem na istnienie życia poza Ziemią? Nowe obserwacje z teleskopu Very Rubin przybliżają nas do odpowiedzi. Naukowcy analizują dane z kosmosu, które mogą zmienić nasze rozumienie Układu Słonecznego – i nas samych.
Spis treści: Nowe odkrycia teleskopu Very Rubin Zagadkowe właściwości międzygwiezdnych obiektów Czy to ślady technologii obcych cywilizacji? Ślady powstawania planet i galaktyczne strumienie W naszym Układzie Słonecznym wszystko należy do Słońca. Choć ukończenie jednego obiegu może zająć lata, każda planeta i każdy księżyc, każda asteroida i kometa, każda drobinka pokruszonego lodu i skały jest grawitacyjnie związana z naszą gwiazdą. To elementy niekończącej się kosmicznej karuzeli. Ale raz na jakiś czas pojawia się coś innego, co – na podstawie dokładnych pomiarów mechaniki orbitalnej – jest wyraźnie niezwiązane grawitacyjnie: międzygwiezdny gość. Obiekt przybywa z przestrzeni międzygwiezdnej, a po krótkiej wizycie w naszym Układzie Słonecznym wraca w niewyobrażalne głębiny. Takie enigmatyczne podróżniki nazywane są obiektami międzygwiezdnymi i przynoszą nam wgląd w część kosmosu, której nigdy wcześniej nie widzieliśmy. Za każdym razem, gdy się pojawiają, wywołują gorączkę obserwacyjną – astronomowie mobilizują inne teleskopy, na Ziemi i w przestrzeni, aby dokładnie zbadać przybysza. Obiekt wydaje się ledwie rozmytą plamką światła, ale astronomowie starają się odkryć jego prawdziwą naturę, zanim zniknie – od podstawowych właściwości (wymiary, skład chemiczny) po szalone możliwości (ślady technologii obcych cywilizacji). Nowe odkrycia teleskopu Very Rubin Do tej pory odkryto tylko trzy obiekty międzygwiezdne, z których najnowszy pojawił się zaledwie w tym miesiącu, z kierunku centrum Drogi Mlecznej. 3I/ATLAS – bo tak nazywa się ten obiekt – obecnie przemieszcza się tuż wewnątrz orbity Marsa, przyciągając uwagę teleskopów na całym świecie. Nowy teleskop, który rozpocznie pełną działalność jeszcze w tym roku, ma szansę odkryć znacznie więcej takich obiektów. Obserwatorium Very C. Rubin, usytuowane na szczycie góry na pustyni chilijskiej, zostało zaprojektowane tak, aby każdej nocy skanować niebo i rejestrować słabe błyski w ciemności – w tym światło słoneczne odbite od szybko poruszającego się ciała niebieskiego. Jego obserwacje tworzą widoki poklatkowe, pozwalając astronomom śledzić te obiekty i badać ich orbity pod kątem wszelkich dziwactw. Rubin nie odkrył 3I/ATLAS, ale przypadkiem wykonał dziesiątki zdjęć tego obiektu – przed i po tym, jak stało się jasne, że pochodzi on spoza naszego Układu Słonecznego. Zdjęcia te już pomagają astronomom uzyskać wyraźniejszy obraz przybysza. Dzięki Rubin astronomia może wejść w nową erę odkryć. Według statystycznych prognoz i ekscytujących zakładów samych astronomów, obserwatorium może w ciągu następnej dekady dostrzec od pięciu do nawet stu obiektów międzygwiezdnych. – To jak dawna astronomia: znajdź obiekt, skieruj na niego teleskopy, kłóć się o niego – mówi Chris Lintott, astrofizyk z Oksfordu. – Będzie świetna zabawa. Zagadkowe właściwości międzygwiezdnych obiektów Obiekt międzygwiezdny, który kiedyś był związany z własną gwiazdą, może podróżować miliony, a nawet miliardy lat, zanim napotka ciepło innej. Kiedy w 2017 roku pojawił się pierwszy znany gość międzygwiezdny, astronomowie byli oszołomieni – nie tylko z powodu historycznej chwili, ale również dlatego, że ʻOumuamua – jak go później nazwano – nie pasował do obowiązujących teorii. Naukowcy od dawna sądzili, że obiekty międzygwiezdne muszą istnieć – wyrzucone z zimnych krańców swojego macierzystego systemu podczas burzliwego okresu formowania planet. Jednak ʻOumuamua nie przypominał niczego, co astronomowie obserwowali wcześniej: dziwnie ukształtowany, skalisty jak asteroida, poruszający się jak kometa, a mimo to pozbawiony charakterystycznego ogona z pyłu. Drugi zarejestrowany obiekt międzygwiezdny, Borisov z 2019 roku, był bardziej zgodny z oczekiwaniami – lodowa kometa, choć być może pochodząca z mniejszej, ciemniejszej gwiazdy. Astronomowie już sklasyfikowali 3I/ATLAS jako kometę, ale ma on swoje osobliwości; jest znacznie większy niż ʻOumuamua i Borisov, a także wydaje się o kilka miliardów lat starszy niż nasz Układ Słoneczny. Czy to ślady technologii obcych cywilizacji? – Obserwacje Rubin mogą również pomóc rozstrzygnąć dyskusję o tym, czy ʻOumuamua był czymś innym niż zwykłą skałą kosmiczną – mówi Avi Loeb, fizyk z Harvardu. Loeb uważa, że ʻOumuamua to fragment obcej konstrukcji. Nasz własny Układ Słoneczny – jak mówi – jest pełen kosmicznych śmieci: części rakiet, które czasami są mylone z asteroidami przez astronomów amatorów. On i jego współpracownicy sugerują, że 3I/ATLAS również może być fragmentem obcej technologii. – Jeżeli Rubin odkryje więcej obiektów, które wyglądają i zachowują się jak ʻOumuamua lub 3I/ATLAS, tym mniej prawdopodobne będzie, że pochodzą one od Obcych – uważa Loeb. – W najgorszym wypadku dowiemy się więcej o skałach wyrzucanych z innych układów gwiezdnych – mówi. – Ale możemy również znaleźć odpowiedź na najbardziej romantyczne pytanie nauki: czy jesteśmy sami? To ekscytująca myśl i z pewnością materiał do marzeń, nawet dla astronomów prowadzących badania. Zmarła astronom Vera Rubin, na cześć której nazwano nowe obserwatorium, napisała w 2006 roku, gdy obserwowała pobliską galaktykę M31 przez teleskop: „Często zastanawiałam się, czy astronom w M31 nie obserwuje nas. Zawsze chciałam, abyśmy mogli wymienić się spostrzeżeniami”. Większość społeczności astronomicznej nie podziela interpretacji Loeba i jego współpracowników dotyczącej ʻOumuamua ani jego najnowszego twierdzenia o 3I/ATLAS. – To dziwne, ale nie na tyle dziwne, byśmy musieli sięgać po hipotezę o Obcych – mówi John Forbes, astrofizyk z Uniwersytetu Canterbury w Nowej Zelandii. Nietypowe przyspieszenie ʻOumuamua, którego nie da się wytłumaczyć grawitacją, można by wyjaśnić właściwościami przypominającymi kometę. – ʻOumuamua mógł uwalniać niewielkie ilości gazu, gdy ogrzewał się w pobliżu Słońca, co wystarczyłoby, aby go napędzić – ale niekoniecznie na tyle, by zostało to zaobserwowane przez teleskopy – mówi Darryl Seligman, astrofizyk z Michigan State University. W ostatnich latach Seligman i jego współpracownicy zgłosili odkrycie kilkunastu asteroid w pobliżu Ziemi, które emitują gazy podobnie jak komety, lecz nie wytwarzają widocznego ogona. Sugerują, że te asteroidy należą do nowej klasy ciał niebieskich, które nazwali ciemnymi kometami. – Tego typu zjawiska mogą być znacznie bardziej powszechne, niż dotychczas zauważyliśmy, a może nawet w ogóle ich nie szukaliśmy – mówi Seligman. – Odwiedzające nas obiekty mogą wykazywać podobne zachowania. <img src="https://images.immediate.co.uk/production/volatile/sites/63/2025/07/zdjecie-2-a3dc5e5.jpg" width="625" height="623" alt="Teleskop Hubble’a sfotografował drugiego znanego międzygwiezdnego gościa Układu Słonecznego – kometę Borisowa, nazwaną na cześć jej odkrywcy, Giennadija Borisowa." title="Teleskop Hubble’a sfotografował drugiego znanego międzygwiezdnego gościa Układu Słonecznego – kometę Borisowa, nazwaną na cześć jej odkrywcy, Giennadija Borisowa." /> Ślady powstawania planet i galaktyczne strumienie Podczas gdy niektórzy naukowcy koncentrują się na ściganiu tych obiektów, gdy pędzą przez nasz Układ Słoneczny, inni są zainteresowani badaniem ich podróży przez galaktyczną przestrzeń. Choć nie są związani z żadnymi konkretnymi gwiazdami, międzygwiezdni podróżnicy przemieszczają się po Drodze Mlecznej. Forbes w swoich badaniach zakłada, że skały kosmiczne, gdy już oderwą się od macierzystego systemu, zaczynają podróżować długimi, cienkimi strumieniami przez Galaktykę. Gwiazdy wyrzucane z gromad gwiezdnych mogą tworzyć takie strumienie, a Forbes przewiduje, że obiekty międzygwiezdne mogą zachowywać się podobnie. Te strumienie z czasem się rozszerzają, stając się coraz bardziej rozproszone, ponieważ – jak mówi Forbes – Galaktyka jest chaotyczna i dzieje się w niej mnóstwo rzeczy, które zakłócają piękne, proste orbity. Forbes ma nadzieję, że Rubin wykryje wielu nowoprzybyłych nadciągających z tego samego punktu na niebie i poruszających się z taką samą prędkością. – To byłby mocny dowód na to, że znajdujemy się w gęstym strumieniu obiektów międzygwiezdnych – mówi. Nasze Słońce może dryfować przez miliony takich strumieni. Różnorodność obiektów międzygwiezdnych może pomóc astronomom wyjaśnić szczególnie zagadkowy aspekt formowania planet, w tym także historię Ziemi. Planety powstają mniej więcej w ten sam sposób, co kłaczki kurzu w domu – zderzające się ze sobą cząsteczki zlepiają się, aż stają się wystarczająco duże, by stać się światami. Symulacje komputerowe pokazały jednak, że choć łatwo jest siłom kosmicznym przeskoczyć z cząstek wielkości pyłu do obiektów wielkości głazu, to znacznie trudniej jest sprawić, aby te głazy urosły w coś większego. Obiekty międzygwiezdne, jak mówi Pfalzner, mają dokładnie odpowiedni rozmiar do rozwiązania tego problemu – gotowe, by zostać wchłonięte i powiększone. Jeśli wokół nowego systemu znajduje się wiele obiektów międzygwiezdnych – być może przyciągniętych grawitacją świeżo zapalonej gwiazdy w centrum – Wszechświat ma wszystkie surowce, których potrzebuje, eliminując w ten sposób wszelkie przeszkody w procesie tworzenia planet. Obiekty międzygwiezdne przemykające przez nasze niebo mogą pewnego dnia pomóc ukształtować czyjś inny układ słoneczny. Poszukiwania obiektów międzygwiezdnych przez teleskop Rubin, niezależnie od tego, czy przyniosą tylko kilka, czy dziesiątki nowych odkryć, dostarczą wiedzy wykraczającej poza czysto empiryczne badania. Dzięki nim możemy lepiej niż dotąd zrozumieć, jaki Wszechświat nas otacza – jakbyśmy odkryli wielką tajemnicę i stali się świadkami cudów, których nie mieliśmy zobaczyć. Obiekty międzygwiezdne przypominają nam, że kosmos jest miejscem wspólnym i że my również jesteśmy jego częścią – podobnie jak ci tajemniczy podróżnicy, wytyczający swoje własne ścieżki w czasie i przestrzeni. Źródło: National Geographic
Rubin ma oko na Planetę 9? Teleskop, który może zmienić podręczniki
Teleskop Rubin to przełom w badaniach kosmosu. Jego potężna moc obserwacyjna może odmienić to, co wiemy o Układzie Słonecznym, galaktykach i ciemnej materii. Sprawdź, co już udało się zaobserwować i jakie odkrycia mogą nas jeszcze zaskoczyć.
Spis treści: Eksplozja danych i wyzwania dla astronomii Czy Dziewiąta Planeta naprawdę istnieje? Rubin może dać odpowiedź Goście spoza Układu Słonecznego pod lupą Rubina Odkrywanie przeszłości Drogi Mlecznej i jej galaktycznych sąsiadów Tropem niewidzialnego. Jak Rubin pomoże zbadać ciemną materię i ciemną energię Teleskop Rubin może odkryć coś, czego nikt się nie spodziewa Na szczycie góry w chilijskiej pustyni Atakama ruszyło działanie jednego z najpotężniejszych narzędzi obserwacyjnych w historii astronomii — Obserwatorium Very C. Rubin. Wyposażone w 3200-megapikselową kamerę wielkości SUV-a i zdolne do wykonywania setek zdjęć każdej nocy przez kolejne dziesięciolecie, nowe obserwatorium zrewolucjonizuje nasze spojrzenie na Wszechświat. Dzięki szerokokątnemu systemowi obserwacji, który co pięć sekund kieruje obiektyw na nowy fragment nieba, teleskop Rubin będzie tworzyć niezwykłe poklatkowe obrazy całej południowej części nieba. Jego lustra, zbierające ogromne ilości światła, umożliwią dostrzeżenie niezwykle słabych i odległych obiektów kosmicznych, a naukowcy mają nadzieję, że pomoże to m.in. w odkryciu legendarnej Planety 9. Nazwany na cześć astronomki Very Rubin, która dostarczyła dowodów na istnienie ciemnej materii, teleskop budzi zachwyt środowiska naukowego i otwiera zupełnie nowy rozdział w badaniach nad tajemnicami Wszechświata. Może przynieść odpowiedzi na wiele pytań, m.in. to, jak powstał Wszechświat. Eksplozja danych i nowe wyzwania dla astronomii Rubin ma rozpocząć pełne działanie jeszcze w tym roku, po zakończeniu ostatnich testów technicznych. Gdzie więc skierować teleskop wart pół miliarda dolarów? Naukowcy przewidują, że obserwatorium odkryje miliony asteroid i komet, kilka milionów supernowych, 17 miliardów gwiazd w Drodze Mlecznej, 20 miliardów galaktyk i inne zjawiska astrofizyczne, które być może nigdy wcześniej nie zostały zaobserwowane. Nasz kosmiczny kielich się przelewa. Inne obserwatoria, zarówno naziemne, jak i kosmiczne, dostarczyły nam niezliczonych cudów Wszechświata, ale żaden teleskop wcześniej nie patrzył w nocne niebo w taki sposób. Można się zastanawiać, czy 10 milionów eksplodujących gwiazd to nie za dużo — i rzeczywiście, astronomowie, z którymi rozmawiałam o teleskopie Rubin, przyznają, że są trochę przytłoczeni. – Sto lat temu szło się do teleskopu, zbierało dane, może na płycie fotograficznej, a potem zabierało je do domu i chowało do szuflady – mówi Pauline Barmby, astronomka z Western University w Kanadzie. – Będzie tak dużo danych, że naprawdę musimy wymyślić zupełnie nowe sposoby ich analizy – dodaje. Naukowcy są gotowi na przeszukiwanie obserwacji, które mogą pomóc rozwiązać największe zagadki astronomii — od funkcjonowania układów planetarnych po wielkoskalowe siły kształtujące przyszłość Wszechświata. Czy Dziewiąta Planeta naprawdę istnieje? Rubin może dać odpowiedź Przez ostatnią dekadę astronomowie zastanawiali się nad zagadką, która może całkowicie przedefiniować podręczniki do nauk ścisłych: czy istnieje jeszcze jedna planeta w naszym Układzie Słonecznym — obiekt wielkości Neptuna dryfujący w ciemności? Naukowcy nazywają ten hipotetyczny świat Dziewiątą Planetą i Rubin może raz na zawsze rozstrzygnąć kwestię jej istnienia. Pluton – jak być może słyszałeś – nie jest już uznawany za dziewiątą planetę Układu Słonecznego — został przeklasyfikowany jako planeta karłowata w 2006 roku, ze względu na różne definicje astronomiczne). Teoria Planety Dziewiątej pojawiła się na podstawie obserwacji lodowych ciał niebieskich, które orbitują poza Neptunem, w regionie zwanym Pasem Kuipera. Kilka z tych obiektów porusza się po zaskakujących orbitach; coś poza grawitacją Słońca zdaje się wpływać na ich ruch. Jednym z wyjaśnień może być obecność ogromnej, niewidocznej planety, której siła grawitacyjna kształtuje ich trasy orbitalne. Istnieją też inne teorie — od ekstrawaganckich (może tam jest malutka czarna dziura albo dowód na nową teorię grawitacji), po bardziej przyziemne (być może orbity nie są tak dziwne, a nasz obraz Pasa Kuipera jest po prostu niekompletny). – Obecne teleskopy nie są w stanie dostrzec słabego blasku tak odległej, hipotetycznej planety. Teleskop Rubin może jednak wykryć Planetę Dziewiątą już w pierwszym lub drugim roku działania — mówi prof. Megan Schwamb, astronomka z Queen’s University w Belfaście (Irlandia Północna). Naukowcy wyznaczyli już obszar poszukiwań na niebie. – Jeśli planeta tam jest, zobaczymy ją tak, jak widzimy Plutona – mówi prof. Schwamb – jako jasny punkcik w mroku Pasa Kuipera, odbijający światło swojej gwiazdy. – Jeśli nie będzie wielkiego momentu „X-oznacza-miejsce” dla Planety Dziewięć, to nie znaczy, że jej tam nie ma – mówi dr Samantha Lawler, astronomka z Campion College w Kanadzie. – Może być po prostu dalej, albo mniejsza, albo mniej refleksyjna. Astronomowie będą musieli nadal obserwować zachowanie obiektów transneptunowych, a Rubin ma odkryć aż 37 tys. takich obiektów — dziesięciokrotnie więcej niż obecnie znamy. W morzu tych nowych ciał niebieskich, przekonujące dowody na istnienie Planety Dziewiątej mogą wypłynąć na powierzchnię — lub zniknąć na dobre. Goście spoza Układu Słonecznego pod lupą Rubina W 2017 roku teleskop naziemny na Hawajach zaobserwował niezwykły obiekt przelatujący przez Układ Słoneczny, niezwiązany grawitacyjnie ze Słońcem. Obiekt ten, nazwany później 'Oumuamua, pozostawił astronomów z wieloma pytaniami o wcześniej nieznaną populację kosmicznych wędrowców — i z domysłami o pozaziemskim pochodzeniu, które krążą do dziś. Kolejny zaskakujący obiekt — Borysow — pojawił się w 2019 roku, pogłębiając zagadkę. Rubin da znacznie więcej okazji do badania takich międzygwiezdnych obiektów, które mogą dryfować przez galaktyczne pustkowia przez setki milionów lat, zanim spotkają ciepło jakiejś gwiazdy. Obiekty te pojawiają się bez ostrzeżenia i poruszają się szybko, więc są trudne do uchwycenia — chyba że stale tworzysz poklatkowe ujęcia nocnego nieba. Uważa się, że takie obiekty zostały wyrzucone z macierzystych układów podczas formowania się planet — okresu niezwykle burzliwego. Cząstki z naszego własnego Układu Słonecznego, wyrzucone miliardy lat temu, prawdopodobnie również gdzieś dryfują po galaktyce. Niektórzy naukowcy szacują, że Rubin może odkryć od 5 do 50 takich obiektów w ciągu dekady. Prof. Chris Lintott, astrofizyk z Oksfordu, jest bardziej optymistyczny — stawia na 100. To szeroki zakres, co podkreśla, jak nowa i ekscytująca jest ta dziedzina badań. Każde wykrycie takiego obiektu uruchomi gorączkowy pościg: teleskopy na całym świecie i w kosmosie będą śledzić cel, badając jego ruch, skład i — czemu nie? — czy wykazuje oznaki sztucznej technologii. Każdy międzygwiezdny wędrowiec wykryty przez Rubin da wgląd w to, jak mogło przebiegać formowanie planet w Drodze Mlecznej. Czy olbrzymie planety jak Jowisz, Saturn i Uran są powszechne wokół innych gwiazd? Zdobyczne dane z Rubina mogą to potwierdzić lub zaprzeczyć. – Jeśli znajdziemy ich bardzo niewiele, być może będziemy musieli przemyśleć, jakie systemy planetarne istnieją w galaktyce – mówi prof. Lintott. Nawet z pomocą potężnego teleskopu, astronomowie prawdopodobnie nie będą w stanie określić dokładnego pochodzenia tych obiektów — – Ponieważ zostały przemieszane po całej galaktyce – mówi Michele Bannister, astronomka planetarna z Uniwersytetu Canterbury w Nowej Zelandii. Ale można zbadać ich skład chemiczny, by dowiedzieć się czegoś o ich gwiazdach macierzystych — nawet o ich wieku. Możliwe będzie także określenie, czy dwa lub więcej obiektów pochodzi z tego samego gromady gwiazd. Rubin pozwoli też testować teorie o istnieniu „korytarzy” złożonych z takich obiektów, wijących się przez galaktykę jak wstęgi. – Nawet niewielka próbka takich ciał mówi nam bardzo wiele o procesach zachodzących w całej naszej cudownej, rozległej galaktyce – mówi Michele Bannister. <img src="https://images.immediate.co.uk/production/volatile/sites/63/2025/07/GettyImages-2221687130-f9cc58c.jpg" width="2050" height="1538" alt="Cerro Pachón, Chile – 8 czerwca 2025 r. Rozgwieżdżone niebo nad Obserwatorium Rubina, które pod koniec roku rozpocznie 10-letni przegląd LSST, tworząc wyjątkowy zapis Wszechświata." title="Cerro Pachón, Chile – 8 czerwca 2025 r. Rozgwieżdżone niebo nad Obserwatorium Rubina, które pod koniec roku rozpocznie 10-letni przegląd LSST, tworząc wyjątkowy zapis Wszechświata." /> Odkrywanie przeszłości Drogi Mlecznej i jej galaktycznych sąsiadów Galaktyki formują się w sposób chaotyczny — mówi prof. Pauline Barmby, astronomka z kanadyjskiego Western University. – Gaz wpada, gaz wylatuje, gwiazdy się rodzą, gwiazdy umierają — i wszystko to dzieje się w bardzo długich skalach czasowych, których nie możemy bezpośrednio zaobserwować. Czasami, w trakcie tego procesu, gwiazdy z jednej galaktyki zostają przechwycone przez siły grawitacyjne innej. Takie zjawiska nazywamy strumieniami gwiezdnymi (ang. stellar streams), a nowe obserwatorium ma ujawnić ich znacznie więcej w naszej Drodze Mlecznej, gdzie będą „krążyć niczym pszczoły wokół błyszczącej róży galaktyki.” Obserwacje z Rubina pozwolą astronomom śledzić ruchy poszczególnych gwiazd przez długi czas, co może ujawnić, czy pochodzą one z wnętrza Drogi Mlecznej, czy też zostały do niej „przyciągnięte” z pobliskich galaktyk. Rubin ma również odkryć więcej małych galaktyk satelitarnych, które orbitują wokół Drogi Mlecznej i które niechętnie „oddawały” swoje gwiazdy. Każda z tych galaktyk ma własną, fascynującą osobowość kosmiczną; jedna z najmniejszych zawiera zaledwie kilkaset gwiazd — w porównaniu do 10 miliardów w Drodze Mlecznej — mówi Yao-Yuan Mao, astrofizyk z Uniwersytetu Utah. Przewiduje on, że Rubin odkryje wszystkie małe galaktyki, które można zaobserwować — nie licząc tych ukrytych za jasnym dyskiem Drogi Mlecznej, które z naszej perspektywy pozostaną na zawsze niewidoczne. – Uzyskamy superkompletny obraz naszego systemu Drogi Mlecznej – mówi Mao. Porównując nasz system galaktyczny z innymi, astronomowie będą mogli zmierzyć się z jednym z najbardziej pasjonujących pytań w tej dziedzinie: czy sposób, w jaki działa kosmos tutaj — w naszym rejonie — jest taki sam wszędzie indziej? – Czy wiedza, którą uzyskaliśmy, badając Drogę Mleczną, ma zastosowanie w całym Wszechświecie? – pyta Mao. – Czy też jest coś wyjątkowego lub unikalnego w samej Drodze Mlecznej? Tropem niewidzialnego: jak Rubin pomoże zbadać ciemną materię i ciemną energię W trakcie fotografowania milionów obiektów kosmicznych, Rubin będzie również poszukiwał oznak dwóch całkowicie niewidzialnych rzeczy: ciemnej materii i ciemnej energii. Wszystkie gwiazdy, galaktyki, gazy — cała materia, którą możemy zaobserwować — stanowi zaledwie 5 procent „całego składu Wszechświata” — mówi Alex Drlica-Wagner, astrofizyk z Uniwersytetu Chicagowskiego. Reszta to ciemna materia — rodzaj materii, która nie emituje ani nie pochłania światła, stanowiąca 25 procent Wszechświata — oraz ciemna energia — enigmatyczna substancja, która stanowi aż 70 procent. Choć naukowcy nigdy nie zaobserwowali ich bezpośrednio, to zachowanie kosmosu sugeruje, że muszą istnieć. Rubin nie ujawni wszystkich ich sekretów, ale ogromna ilość danych stanie się prawdziwym placem zabaw dla badaczy chcących testować teorie dotyczące tych zjawisk. Astronomowie po raz pierwszy podejrzewali istnienie ciemnej materii już w latach 30. XX wieku, gdy zauważyli, że niektóre galaktyki pozostają skupione razem, mimo że poruszają się na tyle szybko, że powinny się rozpaść — co sugerowało istnienie niewidocznej siły spajającej „galaktyczną sieć.” W latach 70. astronomka, której imieniem nazwano obserwatorium Rubin, odkryła podobny efekt na obrzeżach galaktyk, gdzie gwiazdy poruszały się zbyt szybko, by pozostać na swoich orbitach — a mimo to były „przytrzymywane” przez niewidzialną siłę. <img src="https://images.immediate.co.uk/production/volatile/sites/63/2025/07/GettyImages-2221686961-30fcd11.jpg" width="2050" height="1256" alt="Cerro Pachón, Chile – 8 czerwca 2025 r. Kolejne ujęcie Gromady w Pannie ukazuje kosmiczną różnorodność widoczną przez obiektyw największej cyfrowej kamery świata, zainstalowanej w Obserwatorium Rubina." title="Cerro Pachón, Chile – 8 czerwca 2025 r. Kolejne ujęcie Gromady w Pannie ukazuje kosmiczną różnorodność widoczną przez obiektyw największej cyfrowej kamery świata, zainstalowanej w Obserwatorium Rubina." /> Ślady niewidzialnej materii można nawet dostrzec poprzez światło gwiazd. Ciemna materia potrafi zakrzywiać światło przechodzące w jej pobliżu, sprawiając, że jego źródło — np. odległa galaktyka — wygląda na zniekształcone. Rubin będzie zbierał takie zakrzywione obrazy, co pozwoli astronomom – Mapować, gdzie znajduje się ciemna materia, patrząc na to, jak zakrzywia światło w drodze do nas – mówi Drlica-Wagner. Takie mapy mogą pomóc wyjaśnić naturę cząstek ciemnej materii — m.in. to, czy są „zimne”, czy „gorące” — a te drobne różnice mogą całkowicie zmienić nasze rozumienie, jak Wszechświat formuje galaktyki. Ciemna energia jest jeszcze bardziej tajemnicza. Pojęcie to pojawiło się w latach 90., gdy astrofizycy obliczyli, że Wszechświat rozszerza się coraz szybciej — a nie zwalnia, jak przewidywały prawa fizyki. Uznało się, że za ten efekt odpowiada ciemna energia — choć naukowcy wciąż nie wiedzą, czym dokładnie ona jest — jedynie, że zachowuje się inaczej niż jakakolwiek znana forma materii – mówi Drlica-Wagner. W przeciwieństwie do ciemnej materii, która prawdopodobnie składa się z cząstek, ciemna energia „rozciąga” samą strukturę przestrzeni. Rubin, dzięki katalogowi milionów eksplodujących gwiazd (supernowych), będzie szczególnie przydatny: naukowcy mogą wykorzystać określone typy supernowych do śledzenia ekspansji Wszechświata — a tym samym do badania roli ciemnej energii. Teleskop Rubin może odkryć coś, czego nikt się nie spodziewa Ostatecznie, najbardziej ekscytujące odkrycia Rubina mogą być tymi, których astronomowie jeszcze się nie spodziewają. Takie jest właśnie sedno posiadania naprawdę dobrego, nowego teleskopu — dreszcz emocji związany z tym, czego jeszcze nie wiemy, że nie wiemy. – Jeśli ktoś mówi: Nigdy nie widziałem metrowego królika, można zapytać: Dobrze, ale jak uważnie szukałeś? – mówi Michael Wood-Vasey, astronom z Uniwersytetu Pittsburgha, który przez lata pomagał przygotować obserwatorium Rubin do działania. Być może nowe obserwatorium — z jego nieustannym, intensywnym spojrzeniem w kosmos — ujawni jakieś kosmiczne króliki. Źródło: National Geographic Polska