Προς την παρακολούθηση της γέννησης του Σύμπαντος!

Το τηλεσκόπιο James Webb

πηγή: http://www.sciencemag.org/news/2016/02/building-james-webb-biggest-bolde...

Ο διάδοχος του τηλεσκοπίου Hubble, το James Webb Space Telescope(JWST)

Έτος 1990. Μετά από σχεδόν 20 χρόνια σχεδιασμού, το τηλεσκόπιο Hubble καταφέρνει να βρεθεί σε τροχιά γύρω από την Γη, σε ύψος 570 χιλιομέτρων. Από εκείνο λοιπόν το μακρινό σημείο εκτός των ορίων της ατμόσφαιρας η οποία θα εμπόδιζε τις παρατηρήσεις μας, το Hubble αρχίζει την έρευνα στα βάθη του σύμπαντος. Μια έρευνα που θα άλλαζε τον τρόπο που το αντιλαμβανόμαστε.

Γυρνώντας πίσω στην δεκαετία του 20', ο Αμερικανός αστρονόμος Edwin Hubble (1889-1953) ύστερα από σειρά παρατηρήσεων και ερευνών, ανακοίνωσε ορισμένες από τις ριζοσπαστικές ανακαλύψεις του για το σύμπαν. Αρχικά, παρατήρησε πως το “νεφέλωμα” της Ανδρομέδας (όπως ήταν μέχρι τότε γνωστό) βρισκόταν σε αρκετά μεγάλη απόσταση ώστε να ανήκει στον δικό μας Γαλαξία. Συμπέρανε λοιπόν πως το “νεφέλωμα” ήταν ένας ολόκληρος Γαλαξίας, γεγονός που έδειξε ότι ο Γαλαξίας μας, ο Milky Way, δεν είναι πλέον ο μοναδικός. Επιπροσθέτως, τα επόμενα χρόνια, με μετρήσεις πάνω σε 46 γαλαξίες, παρατήρησε πως όσο μεγαλύτερη η απόσταση μεταξύ των γαλαξιών, τόσο μεγαλύτερη η ταχύτητα με την οποία απομακρύνονται.

Συμπέρασμα: Το Σύμπαν διαστέλλεται!

Ο Edwin Hubble (1889-1953)
Πηγή: https://sputniknews.com/science/201411201014961234/

Προς τιμήν, λοιπόν, του Edwin Hubble και των παρατηρήσεων του για την δομή του Σύμπαντος, το τηλεσκόπιο Hubble, “συνεχίζει το έργο του” 100 χρόνια αργότερα. Το τηλεσκόπιο, ύστερα από την τελευταία του αναβάθμιση το 2010, μπόρεσε και κοίταξε πολύ μακριά και κατ' επέκταση πολύ παλιά, έως και 13 δις χρόνια πριν (περίπου 500 εκ. χρόνια μετά το Big Bang) και έθεσε θεμελιώδη συμπεράσματα για τον κόσμο μας. Όρισε την ηλικία του σύμπαντος στα 13.7 δις χρόνια, κατέληξε στην ύπαρξη μαύρων τρυπών στο κέντρο των περισσότερων γαλαξιών, παρακολουθεί την γέννηση εξωπλανητών, καθώς και κάνει παρατηρήσεις πιθανής ύπαρξης ζωής σε άλλα ηλιακά συστήματα.

Όμως, παρά την τεράστια δύναμη του Hubble, πολλοί περιορισμοί στην κατασκευή του μας εμποδίζουν την εκτενέστερη παρατήρηση. Ο διάδοχός του, το τηλεσκόπιο James Webb έρχεται, όχι όμως για να αντικαταστήσει τον προκάτοχό του, αλλά για να τον συμπληρώσει.

Το νέο τηλεσκόπιο μεγέθους 22μ * 12μ (όσο περίπου ένα γήπεδο τένις) έχει προγραμματισμένη αναχώρηση από τον πλανήτη μας, την άνοιξη του 2019 (σημερινή εκτίμηση). Το βασικό χαρακτηριστικό του είναι ότι οι παρατηρήσεις του θα γίνονται κυρίως στα υπέρυθρα μήκη κύματος, γεγονός που θα του επιτρέψει την παρακολούθηση ακόμα και τα πιο αμυδρών ίχνων φωτός, πίσω στον χρόνο, μόλις 200 εκ. έτη μετά την δημιουργία του σύμπαντος (13.5 δις έτη πριν).

Πόσο μακριά βλέπουν το Hubble και το James Webb;

Πηγή: https://www.nasa.gov/mission_pages/hubble/science/farthest-galaxy.html

Η διάμετρος των 6.50 μέτρων καθρεφτών (σε σχέση με τα 2.40 μέτρα του Hubble) θα επιτρέψει την ακριβέστερη μελέτη, δίνοντας μεγαλύτερη ανάλυση στα δεδομένα που συλλέγονται. Αρχικά, θα παρακολουθήσει το πρώτο φως νέων άστρων και γαλαξιών που άρχισαν να σχηματίζονται μετά την σκοτεινή περίοδο του σύμπαντος. Επίσης, θα μελετήσει τον σχηματισμό των πρώτων γαλαξιών, αστεριών καθώς και τον σχηματισμό πλανητών στα βάθη του χρόνου. Επιπλέον, θα παίξει καθοριστικό ρόλο στην μελέτη άλλων ηλιακών συστημάτων, εντοπισμό νέων εξωπλανητών σε κατοικήσιμες ζώνες, όπως και ανάλυση των ατμοσφαιρών τους και πιθανό εντοπισμό χημικών στοιχείων σε πλεόνασμα όπως υδρογόνο, άνθρακα, άζωτο και άλλων που αποτελούν θεμελιώδεις λίθους για την ύπαρξη ζωής.

Βασικός περιορισμός στην παρακολούθηση των υπέρυθρων μηκών κύματος είναι ότι το τηλεσκόπιο πρέπει να “δουλεύει” σε πολύ χαμηλές θερμοκρασίες ώστε αυτή να μην επηρεάζει τις παρατηρήσεις. Για αυτό, το τηλεσκόπιο θα τοποθετηθεί σε απόσταση 1 500 000 χλμ από την Γη στο σημείο γνωστό και ως Lagrange point 2 (L2) και θα ακολουθεί την Γη στην τροχιά της γύρω από τον Ήλιο. Σε αυτό το σημείο θα έχει τα 3 βασικά σώματα, τον Ήλιο, την Γη και την Σελήνη από την ίδια πλευρά και με μια θερμική ασπίδα θα προστατεύει το τηλεσκόπιο από την θερμότητα που εκπέμπουν. Αυτό θα επιτρέπει στο τηλεσκόπιο να διατηρεί μια θερμοκρασία γύρω στους -220° C (50 Kelvin).

Η σχέση του τηλεσκοπίου James Webb με τον Ήλιο, την Γη και την Σελήνη στο σημείο L2.

Πηγή: https://jwst.nasa.gov/orbit.html

Η εξερεύνηση του σύμπαντος λόγω του αχανούς μεγέθους του, φάνταζε μια αδύνατη διαδικασία, όμως συνεχίζοντας την έρευνα, αναβαθμίζοντας την τεχνολογία μας και κοιτώντας πιο μακριά “πατώντας πάνω σε ώμους γιγάντων” μπορούμε να γυρίσουμε τον χρόνο πίσω, να δούμε στην κυριολεξία την δημιουργία του σύμπαντος και αντίστοιχα να μπορέσουμε να κάνουμε εκτιμήσεις για το μέλλον του σύμπαντος, της δημιουργίας ζωής αλλά ακομά και για την τύχη της ανθρώπινης ύπαρξης.

Δημήτρης Tριανταφύλλου