Obsah:
Ještě před třemi desetiletími vědci nevěděli, jak starý je vesmír, že supermasivní černé díry číhají v srdcích galaxií nebo že lze přímo zobrazovat planety kolem jiných hvězd. Hubbleův vesmírný teleskop NASA to všechno změnil.
Hubbleův teleskop odstartoval 24. dubna 1990 a o 25 let později dalekohled stále významně přispívá k astronomii a astrofyzice.
Na panelové diskuzi ve čtvrtek (30. dubna) v newyorském Intrepid Sea, Air & Space Museum vědci diskutovali o tom, kolik HST umožnil lidem vidět, a o možnostech vesmírného teleskopu Jamese Webba (JWST) NASA, plánovaného nástupce Hubblea za 8,8 miliardy dolarů. spustit v roce 2018.
Panelisty byli Priya Natarajan, profesorka fyziky a astronomie na Yaleově univerzitě; Kancelář Hubble Mission Ken Sembach z Space Telescope Science Institute (STSci) v Baltimoru, který provozuje vědecký program dalekohledu; Sara Seager, planetární vědkyně z Massachusettského technologického institutu; a fyzik a laureát Nobelovy ceny Adam Reiss z The Johns Hopkins University a STScI. Diskusi moderoval Ira Flatow, moderátor rozhlasového pořadu „Science Friday“.
Hubble a jeho nástupce
Hubbleův teleskop je v provozu již dlouhou dobu a inženýři NASA vždy vypracovávají nouzové plány, aby se vypořádali s věcmi, které by se mohly pokazit, řekl Sembach. Ale v systémech Hubblea je zabudována spousta redundance, dodal, a teleskop by mohl fungovat dalších pět nebo šest let - a možná ještě déle.
"Je to velmi robustní observatoř," řekl Sembach.
To znamená, že JWST nakonec nahradí Hubble. Nový vesmírný dalekohled bude mít lepší rozlišení než Hubble, protože má větší plochu pro sběr světla; Primární zrcadlo JWST je široké 21,3 stop (6,5 metru) ve srovnání se 7,9 stop (2,4 m) u Hubbleova zrcadla. JWST také uvidí hlouběji do infračervených vlnových délek, které je obtížné pozorovat ze Země.
JWST nabídne nahlédnout do atmosféry některých planet velikosti Země. Hubbleův teleskop byl prvním dalekohledem, který viděl atmosféru exoplanety v roce 2001, kdy studoval vzduch planety o hmotnosti 220 krát hmotnější než Země kolem hvězdy vzdálené 150 světelných let. Exoplaneta překročila tvář své hostitelské hvězdy a HST byl schopen vidět světlo procházející vnější obálkou plynu planety.
"Hubble to může vidět pouze na velkých, nafouklých planetách," řekl Seager.
Hubbleova pozorování nebyla vyladěna tak, aby viděla plyny, které by mohly naznačovat mimozemský život. JWST bude. "Hledáme plyny, které sem nepatří," řekl Seager. Kyslík je jedním z nich, protože tak snadno reaguje se vším ostatním. "Bez rostlin a fotosyntetických bakterií bychom neměli v podstatě žádný kyslík," dodala.
Mohli by nás vidět mimozemšťané? S dalekohledy podobnými JWST - nebo možná trochu pokročilejšími - by hypotetické mimozemské civilizace mohly také získat informace o naší atmosféře, řekl Seager.
"Uvidí náš kyslík a zeptají se na to svého Ira," řekla.
Stále silný
Navzdory svému stáří Hubble – společný projekt NASA a Evropské vesmírné agentury – stále dělá velkou vědu v řadě oblastí. Jedním z takových oborů je studium černých děr, řekl Reiss.
"Hubble poskytuje jedny z nejlepších důkazů pro existenci černých děr," řekl.
Hubble například ukázal, že v srdci většiny, ne-li všech galaxií – včetně naší vlastní Mléčné dráhy – se skrývají supermasivní černé díry, které obsahují miliony nebo miliardkrát hmotnost Slunce. Astronomové si myslí, že masivní hvězdy produkují mnohem menší černé díry o hvězdné hmotnosti, když zemřou, a používají HST k hledání těchto objektů.
Výzkumníci hledají hvězdy, které jako by prostě zmizely, protože krátce poté, co explodují jako supernovy, by se vytvořila černá díra a žádné světlo by nemohlo uniknout, řekl Reiss.
"To dokáže pouze Hubble," řekl.
Jedním z nejdůležitějších objevů HST byla existence temné energie, dodal Reiss. (Reiss získal Nobelovu cenu, o kterou se podělil se Saulem Perlmutterem a Brianem Schmidtem, za překvapivé zjištění z roku 1998, že expanze vesmíru se zrychluje. Temná energie je tajemná síla, o které se předpokládá, že řídí tento jev.)
Protože HST může vidět vzdálené galaxie, poskytl vědcům představu o tom, jak rychle se vesmír rozpínal v různých dobách v minulosti. Bylo to odhalení, že rychlost expanze se v průběhu času měnila, co změnilo naše vnímání vesmíru tím, že ukázalo, že temná energie existuje.
JWST bude dělat velkou vědu a některá její práce půjde ve stopách HST, řekl Sembach.
"Je třeba se podívat na některé konkrétní věci, kterým Hubble otevřel vesmír," řekl.
Panelisté také kladli dotazy z publika. Jedna osoba se zeptala, proč na HST záleží, vzhledem k problémům, které na Zemi existují.
Panelisté se shodli, že je důležité, aby Spojené státy předvedly svou technickou zdatnost a investovaly do základní vědy. Natarajan však dodal, že Hubble také přiblížil zázraky vesmíru lidem na celém světě.
"Také vidím, že vesmír je pro nás všechny k prozkoumání, a Hubble je k tomu skutečně nápomocný," řekla. "Když je všechno na světě ponuré, dává to pocit úžasu a úžasu."
