Телескоп Ненси Грејс Роман: Рођен да буде шпијун, натеран да посматра свемир - и направи попис

„To infinity and beyond“, или - „до бескраја и још даље“.

Чувена узречица свемирског ренџера База Светлосног из франшизе анимираних филмова Прича о играчкама (Toy Story), све време ми је била у глави док сам читао о лансирању новог супермоћног свемирског телескопа Ненси Грејс Роман.

Неће моћи да добаци баш до бескраја, али није ни далеко од тога.

Научници ће га, на пример, користити за истраживање егзопланета – планета ван нашег сунчевог система – са циљем да велике делове неба, што ће омогућити израду огромних мапа васионе и проучавање великог броја галаксија.

Баш великог. Милијарди.

„Не тако давно, пре само 30 година, нисмо знали ни за једну вансоларну планету која личи на Земљу, а данас знамо за пар стотина“, каже Дарко Доневски, астрофизичар родом из Вршца, чији је тим укључен у пројекат, за ББЦ на српском.

Не раде директно на његовој реализацији, то је на Америчкој свемирској агенцији (НАСА), али су део планирања научних циљева телескопа, попут мапирања еволуције галаксије.

„Роман ће одједном моћи да сними толико велики део неба да ће нам омогућити каталог од стотина хиљада вансоларних планета, а самим тим и увид у то колико потенцијално настањивих светова, на којима би могао постојати живот, има далеко од нас.“

Други његов значај, додаје, има везе са физиком.

Помоћи ће у истраживању природе тамне материје и тамне енергије, тајанствених компоненти свемира и највећих мистерија савремене астрономије и астрофизике.

„Пошто ће мапирати велики део свемира, уз помоћ тако велике статистике напокон ћемо моћи да кажемо да ли постоји нека фундаментална сила која покреће ширење свемира и космос као целину“, објашњава Доневски, научни саветник астрофизике Института СИССА у Трсту и Националног нуклеарног института у Варшави.

„И даље мислимо да је то гравитација, али нисмо сигурни да ли је једина и постоји ли материја коју човек не може да види, а за коју мислимо да постоји.“

До бескраја и још даље, лепо ја кажем.

Поглед у прошлост

Најсавременији свемирски телескопи су толико моћни да – виде у прошлост.

Ако, на пример, посматрају галаксију удаљену пет милијарди светлосних година, не виде је онакву каква је данас, већ каква је била пре пет милијарди година.

Јер толико је њена светлост морала да путује да би стигла до нас.

То може Џејмс Веб, лансиран 2021. године, а ускоро ће моћи и Роман, назван по америчкој астрономкињи Ненси Грејс Роман.

Самим тим, уз њихову помоћ, могуће је проучавати и како су се галаксије и структура космоса мењале и развијале током времена.

„Буквално као да гледате у само рађање свемира“, каже Доневски.

Веб је и даље условно речено „најјачи" - може да види најдубље и најдаље у прошлост свемира - а ту је и чувени телескоп Хабл, лансиран 1990. године.

Том тиму сада се придружује и Роман.

Као телескоп нове генерације доноси и понека унапређења.

Његов Wide Field Instrument, камера од око 300 мегапиксела, бележиће 200 пута већи део неба него Хаблова инфрацрвена камера.

А уз то је и бржи.

„Оно што би Хаблу било потребно 2.000 година да обради, Роман може да уради за годину дана, иако ће фотографије које буде снимао бити толико велике да не постоји екран довољно велики да их прикаже“, изјавио је Џеред Ајзакман из НАСА.

У преводу, Џејмс Веб може да завири дубље у свемир, али у мању област, док ће Роман моћи да прегледа огромне делове неба.

Тако ће се међусобно допуњавати.

За 35 година рада, Хабл је прикупио око 400 терабајта података о свемиру, а процењује се да Роман произведе чак око 500 терабајта података - годишње.

„Очекује се да ће током првих пет година мисије открити више од 100.000 удаљених светова, стотине милиона звезда и милијарде галаксија“, изјавила је Џули Мекенери, водећа научница пројекта Роман у НАСА центру „Годард“.

„Када Роман буде лансиран, за веома кратко време могли бисмо да сазнамо огромну количину нових информација о свемиру.“

Научници верују да ће број од око 6.000 познатих планета око других звезда повећати на чак 100.000.

Зато су његове могућности описивали и као „попис свемира".

Супернове и црне рупе

Који би онда резултат новог телескопа највише одушевио Доневског?

„Да директно снимимо експлозије супернове - крај живота великих звезда - које смо већ снимали и знамо како изгледају, шта се дешава, њихову физику и све друго, али не знамо колико таквих експлозија има по свемиру и колико се често оне дешавају.“

Ту на сцену ступа велико видно поље телескопа Ненси Грејс Роман.

„То је први свемирски телескоп који ће, када види светлу тачкицу како сагорева у свемиру и мења сјај, моћи да се после око пет дана врати на исти део неба и види шта се са њом дешава – као да гледамо филм уживо.

„Друго, и ово је моја лична жеља, пошто на томе радимо мој тим и ја, јесте да видимо колико су супермасивне црне рупе у галаксијама заиста масивне.“

Црне рупе су области простор-времена у свемиру у којима је гравитација толико снажна да ништа што пређе одређену границу не може да побегне.

Чак ни светлост.

Њихову масу планирају да израчунају уз помоћ огромног статистичког узорка и галаксија и црних рупа.

„На основу тих података моћи ћемо да реконструишемо археологију свемира, да кажемо шта се налази у центру, колико је то масивно и да ли црна рупа има силу да надјача осталу материју у галаксији, на пример гас, прашину, звезде“, објашњава Доневски.

А ту је и питање тамне материје.

Шта су тамна материја и тамна енергија

Дарко Доневски, астрофизичар

Тамну материју можемо да замислимо као неку врсту ореола која се налази око сваке галаксије, као невидљиви облачић у који је свака галаксија уроњена.

Огромна је – маса тамне материје много је већа од масе видљиве материје коју можемо да видимо нашим очима, попут звезда и планета.

Називамо је тамном зато што не емитује видљиво зрачење, па је не видимо, али знамо да постоји, закључили смо њено присуство много пута.

Тамна енергија је много мистериознија.

У уџбеницима се наводи да тамна енергија испуњава готово три четвртине целог космоса, а ми и даље апсолутно не знамо физички шта она представља и шта је.

Доста је комплексно то питање.

Ако бих могао да упростим у једној реченици, да свако може да разуме - тамна енергија је одговорна да се сукоби са гравитацијом, да је надјача и да условљава да се свемир убрзано шири, уместо што се скупља.

Шпијунско порекло

Да, телескоп Роман има шпијунско порекло.

„То је филмска прича и бизарни сплет околности која показује колико је тешко финансирати науку“, каже Доневски.

Јер огромно огледало на телескопу, величине више од два метра, које ће научници користити за посматрање милиона галаксија, заправо потиче из програма шпијунских сателита.

Национална канцеларија за извиђање (НРО), америчка обавештајна агенција, покренула је касних 1990-их програм Future Imagery Architecture (FIA), са идејом надзора Земље, што су посебно желели после терористичких напада 11. септембра 2001.

Међутим, програм је веома брзо постао прескуп и 2005. је угашен.

Доневски то назива као „срећним за научнике“.

„И онда се 2006. десило да професор Дејвид Спергел, директор Центра за космологију на Универзитету Принстон и један од најпознатијих космолога на свету, преко својих контаката сазна да НРО има на лагеру два супермоћна телескопа величине Хабла, са најсавременијом оптичком технологијом.“

Тако је НАСА бесплатно добила већ направљени хардвер, који је прилагодила астрономском свету.

„Један је дат нама као астрономској заједници, а други је и даље неискоришћен…

„Немојте да се изненадите ако за пар година и тај други не заврши негде у свемиру“, каже Доневски уз осмех.

Пожари, медицина и интернет

Док шпијунирају космос, свемирски телескопи много тога доносе и за људе који су – и даље – на Земљи.

„Мало се зна да се технологија коју користимо и развијамо за телескопе користи у земаљске потребе“, каже Доневски.

За праћење квалитета ваздуха, пожара попут актуелног у Делиблатској пешчари, као и у медицини, додаје.

Ту је, наравно, и интернет.

„Да нисмо као астрономи морали да пребацујемо велике пакете података из свемира на Земљу, не би интернет ни настао“, каже Доневски.

Наравно, у 2026. тешко је да било шта прође и без вештачке интелигенције.

„Велики телескопи попут Џејмс Веба, Романа или Рубина, великог земаљског телескопа, који је почео рад пре неколико месеци, толико велике пакете података испоручују током једног снимања - терабајти су у питању - да развијамо нове технике, попут вештачке интелигенције, способне да оперишу тако великим подацима.“

Две стране новчића

Када прича о истраживању свемира и периоду који је пред нама, Доневски је „оптимистичан по питању научних циљева“.

„Ова декада у којој живимо, најважнија је декада науке, посебно за истраживање свемира, јер без технологије за истраживање свемира ни цивилизација не може да напредује.“

Истовремено се, како каже, дешава неколико веома значајних ствари.

„Припрема се лансирање телескопа Роман, а за Џејмс Веба се испоставило да, иако је планиран за пет година научног рада, има довољно горива за две деценије.

„Четири дана после лансирања Романа, биће директан пренос одвајања погонског модула сателита Европске свемирске агенције – мисија BepiColombo - који иде ка Меркуру, а прешао је већ више од пола и за пар месеци треба да се спусти у орбиту Меркура.“

Уз то, додаје, на Марсу се већ налази ровер који свакодневно врши анализе „о којима смо раније могли само да сањамо".

Међутим, иако „са научне стране све делује супер“, чест проблем су финансије.

„Због политичких нестабилности у свету, финансирање научних програма, који су веома скупи, увек су само годину за годином, тако да никада немамо дефинитивни програм.

„То је нека друга страна тог новчића.“

Мој Баз Светлосни је у Причи о играчкама имао разних мука, али буџет није једна од њих.

ББЦ на српском је од сада и на Јутјубу, пратите нас ОВДЕ.

Пратите нас на Фејсбуку, Твитеру, Instagramу и Вајберу. Ако имате предлог теме за нас, јавите се на bbcnasrpskom@bbc.co.uk