W tę niedzielę w kosmos poleci nowe oko ludzkości. Co będzie badać teleskop Nancy Grace Roman?

Niemal pięć lat po tym, jak na orbitę trafił badający Wszechświat w podczerwieni Teleskop Kosmiczny Jamesa Webba, trzy lata po wyniesieniu łowcy ciemnej materii i energii, czyli obserwatorium Euclid, w swoją kosmiczną podróż do punktu L2 wystartuje Kosmiczny Teleskop Nancy Grace Roman. Start odbędzie się z Centrum Kosmicznego im. Kennedy’ego NASA na Florydzie. Zaplanowany jest na niedzielę 30 sierpnia 2026, godz. 7:26 rano czasu wschodniego USA (ET), czyli na 13:26 w Polsce. Wydarzenie można będzie oglądać na żywo na oficjalnych kanałach NASA i SpaceX.

Trzy wielkie przeglądy nieba

Dysponując ostrością widzenia Kosmicznego Teleskopu Hubble’a, ale 100 razy większym polem widzenia, teleskop Roman będzie sprawnie prowadzić ogromne przeglądy nieba. Zmierzy się z jednymi z najważniejszych pytań astronomii: od natury ciemnej energii, po statystyczny obraz planet krążących wokół innych gwiazd.

Pierwsze pięć lat pracy teleskopu mają w głównej mierze wypełnić trzy wielkie przeglądy: jeden dotyczący supernowych, drugi kosmologii, a trzeci egzoplanet. Dwa pierwsze projekty mają pomóc dokładnie określić właściwości ciemnej energii, tajemniczego czynnika napędzającego przyspieszającą ekspansję Wszechświata. Zadanie stało się pilniejsze po tym, jak w ubiegłym roku przegląd prowadzony z powierzchni Ziemi ujawnił przesłanki, że siła ta mogła zmieniać się w historii kosmosu, zamiast pozostawać stała, jak przewiduje standardowy model kosmologiczny. W tym kontekście nowy teleskop będzie współpracował z pracującym również w punkcie L2 obserwatorium Euclid.

Mapa miliarda galaktyk

Kolejnych wskazówek dostarczy przegląd kosmologiczny, który pozwoli sporządzić mapę ponad miliarda galaktyk. Chodzi o to, by zbadać wpływ ciemnej energii na ich grupowanie się w kolejnych epokach kosmicznych. Nowe oko ludzkości zmierzy również subtelne zmiany kształtów galaktyk wywołane przyciąganiem grawitacyjnym ciemnej materii – niewidzialnego składnika kosmosu, który stanowi większość masy Wszechświata.

Kształty te pokażą, gdzie znajduje się ciemna materia, a ponieważ ona także reaguje na kosmiczne przyspieszenie, zapewnią trzeci sposób badania ciemnej energii.W połączeniu z danymi z dwóch innych teleskopów przeglądowych – europejskiego teleskopu Euclid oraz Obserwatorium Vera C. Rubin w Chile – pomiary powinny określić ścisłe ograniczenia na możliwe właściwości ciemnej energii.

Skuteczny obserwator

Roman, podobnie jak inne nowoczesne teleskopy prowadzące przeglądy nieba, powstał z myślą o rejestrowaniu nieoczekiwanych zdarzeń kosmicznych. Gdy teleskop ponownie skieruje się na wcześniej obserwowany obszar, specjalne oprogramowanie automatycznie porówna nowe dane z wcześniejszymi i wykryje wszelkie zmiany. Informacje o nich zostaną szybko przekazane astronomom na całym świecie, podobnie jak dzieje się to w Obserwatorium Vera C. Rubin.

Mansi Kasliwal z Kalifornijskiego Instytutu Technologicznego, stojąca na czele zespołu zajmującego się systemem alertów, liczy na odkrycie szerokiej gamy zjawisk: od łączących się gwiazd w układach podwójnych po supernowe wywołane niestabilnością kreacji par. Ten szczególny typ eksplozji miał występować przede wszystkim wśród pierwszych gwiazd powstałych we Wszechświecie. Jak podkreśla Kasliwal, rozległe pole widzenia i duża głębokość obserwacji sprawią, że Roman będzie wyjątkowo skuteczny w wykrywaniu takich zdarzeń.

1,4 terabajta danych dziennie

Każdego dnia Roman będzie przesyłać na Ziemię około 1,4 terabajta danych. Odbierać je będą stacje w Nowym Meksyku, Australii i Japonii, co zapewni stałą łączność z obserwatorium. Teleskop wyposażono w kamerę Wide Field Instrument (WFI) oraz eksperymentalny koronograf. Łukowe rozmieszczenie detektorów WFI pozwoli uzyskać ostry obraz na dużym obszarze i jednocześnie korzystać z obu instrumentów.

WFI to 300-megapikselowa kamera podczerwona, która może gromadzić dane nawet 1000 razy szybciej niż kamera Hubble’a, tworząc w ciągu pięciu lat zbiór o objętości do 20 petabajtów. Natomiast koronograf zablokuje blask gwiazd, umożliwiając bezpośrednie obserwowanie światła odbitego od planet i dysków pyłowych. Ma zademonstrować technologie pozwalające fotografować starsze i chłodniejsze olbrzymy planetarne.

Matka teleskopów kosmicznych

Na koniec kilka zdań o nazwie nowego teleskopu. Nancy Grace Roman znana jest miłośnikom astronomii jako matka Kosmicznego Teleskopu Hubble’a. Ta żyjąca w latach 1925–2018 wybitna uczona była pierwszą osobą piastującą stanowisko głównego astronoma NASA i architektką współczesnego programu naukowego agencji. Dr Roman zrozumiała, że jeśli chcemy badać przestrzeń kosmiczną, powinniśmy wynieść teleskopy poza zakłócającą obserwacje atmosferę ziemską.

Była prawdziwą siłą napędową całego programu Wielkich Obserwatoriów NASA. Obejmował on Hubble’a, Obserwatorium Rentgenowskie Chandra oraz nieczynne już Obserwatorium Promieniowania Gamma Comptona i Kosmiczny Teleskop Spitzera. Wspólnie obserwatoria te odmieniły astronomię, umożliwiając badanie Wszechświata w znacznej części widma elektromagnetycznego – od podczerwieni po promieniowanie gamma. Wizja i przywództwo dr Roman pomogły uczynić NASA instytucją naukową światowej klasy i stworzyły fundament dla kolejnych pokoleń teleskopów kosmicznych, które nieustannie poszerzają wiedzę ludzkości o kosmosie.

Źródło: NASA

Chcesz znaleźć więcej inspirujących podróży, fascynujących odkryć i opowieści ze świata nauki? Skorzystaj ze specjalnej oferty prenumeraty magazynów National Geographic Polska i National Geographic Traveler.

Nasza autorka

Ewelina Zambrzycka-Kościelnicka

Dziennikarka i pisarka zajmującą się tematyką popularnonaukową, głównie kosmosem. Absolwentka Uniwersytetu Warszawskiego, przygodę z mediami rozpoczęła ponad 20 lat temu w redakcji „Życia Warszawy”. Poza pisaniem o polskiej i światowej nauce na łamach „National Geographic” współpracuje m.in. z „Wysokimi Obcasami” i kilkoma magazynami premium. Współautorka trzech bestsellerowych książek: „Człowiek – istota kosmiczna”, „Kosmiczne wyzwania” i „Odważ się robić wielkie rzeczy”. Ambasadorka Śląskiego Festiwalu Nauki. Pracuje w Centrum Badań Kosmicznych PAN i współpracuje z polskim Obserwatorium Cerro Murphy w Chile (OCM), którym zarządza CAMK PAN.