Wiedza o kosmosie, którą otrzymujemy za pośrednictwem Teleskopu Jamesa Webba to wciąż zbyt mało dla astronomów tego świata. Obecnie w Chile trwa budowa największego na świecie Ekstremalnego Wielkiego Teleskopu (oryg. ELT). Po zakończeniu budowy w 2028 roku czeka nas najprawdopodobniej wysyp prawdziwych rewelacji dotyczących naszej wiedzy o wszechświecie.
Zwierciadło chilijskiego teleskopu będzie prawdziwym potworem – to najdoskonalsze lustro świata o średnicy 39 metrów zbiera więcej światła, niż wszystkie duże teleskopy razem wzięte.
Oczywiście pojawia się pytanie: po cholerę nam taki teleskop? Co zrobimy z wiedzą dzięki niemu uzyskaną? Coraz większa liczba informacji powoduje nie tylko jej nadmiar, ale kompletną niewiedzą co z nią zrobić.
Naukowcy twierdzą, że dzięki ELT możemy dotrzeć do pierwszych galaktyk, jakie w ogóle powstały. Ponadto będziemy mieli większą wiedzę nt. kosmologii jako takiej oraz ciemnej natury i ciemnej energii.
Laik spyta: no i ok, tylko co nam po wiedzy sprzed 13 miliardów lat, bo przecież tyle czasu zajmie podróż światła z odległego miejsca do teleskopu. Odpowiedź pozostawmy naukowcom.
Mnie bardziej nurtuje chyba bezsensowne pytanie: czy jesteśmy sami we wszechświecie? Po co dziś mi ta wiedza, skoro „za chwilę” Ziemia stanie się zatrutą planetą, dla której praktycznie nic nie robimy?
Badacze uważają, że ELT znajdzie planety podobne do Ziemi, tzw. Egzoplanety zajmujące podobna strefę określaną jako strefa złotowłosej.
Kamera ELT będzie miała sześciokrotnie lepszą rozdzielczość niż kamera Kosmicznego Teleskopu Jamesa Webba, co umożliwi wykonywanie najczystszych jak dotąd zdjęć egzoplanet. Choć te zdjęcia będą z pewnością fascynujące, nie opowiedzą całej historii.
Aby dowiedzieć się, czy na egzoplanecie istnieje prawdopodobieństwo istnienia życia, astronomowie muszą uzupełnić obrazowanie o spektroskopię. Podczas gdy obrazy ujawniają kształt, rozmiar i strukturę, widma mówią nam o prędkości, temperaturze, a nawet składzie chemicznym obiektów astronomicznych.
ELT będzie zawierał nie jeden, ale cztery spektrografy – instrumenty rozpraszające światło na składowe kolory, podobnie jak kultowy pryzmat na okładce albumu „The Dark Side of the Moon” zespołu Pink Floyd.
Spektrografy te, każdy mniej więcej wielkości minibusa i starannie kontrolowane pod kątem stabilności, stanowią podstawę wszystkich kluczowych przypadków naukowych ELT. W przypadku egzoplanet – olbrzymów instrument będzie analizował światło przechodzące przez ich atmosfery, szukając oznak obecności wody, tlenu, metanu, dwutlenku węgla i innych gazów wskazujących na istnienie życia.
Do wykrycia znacznie mniejszych egzoplanet podobnych do Ziemi potrzebny będzie bardziej wyspecjalizowany instrument andyjski. Kosztem około 35 milionów instrumenty będą w stanie wykryć drobne zmiany w długości fali światła.
Z poprzednich misji satelitarnych wynika, że astronomowie mają już dobre pojęcie, gdzie na niebie szukać egzoplanet. Rzeczywiście, przy użyciu „metody tranzytu” wykryto kilka tysięcy potwierdzonych lub potencjalnych egzoplanet.
Gdy egzoplaneta krąży wokół swojej gwiazdy macierzystej, jej grawitacja oddziałuje na gwiazdę, powodując jej drgania . Ten ruch jest niewiarygodnie mały; orbita Ziemi powoduje, że Słońce oscyluje z prędkością zaledwie 10 centymetrów na sekundę – czyli z prędkością chodzenia żółwia.
Tak jak dźwięk syreny ambulansu wzrasta i opada w miarę zbliżania się i od nas, długość fali światła obserwowanego przez chwiejącą się gwiazdę wzrasta i maleje, gdy planeta kreśli swoją orbitę.
Co ciekawe, instrument będzie w stanie wykryć tę maleńką zmianę koloru światła. Światło gwiazd, choć zasadniczo ciągłe („białe”) od ultrafioletu do podczerwieni, zawiera pasma, w których atomy w zewnętrznym obszarze gwiazdy absorbują określone długości fal w miarę ucieczki światła, przez co w widmach wydają się ciemne.
Niewielkie przesunięcia pozycji tych obiektów – około 1/10 000 piksela na czujniku Andes – mogą na przestrzeni miesięcy i lat ujawnić okresowe wahania. Może to ostatecznie pomóc nam znaleźć Ziemię 2.0.
Na Uniwersytecie Heriot – Watt badacze pilotują rozwój systemu laserowego zwanego grzebieniem częstotliwości, który umożliwi Andom osiągnięcie tak wyjątkowej precyzji. Podobnie jak milimetrowe znaczniki na linijce, laser skalibruje spektrograf Andów, dostarczając spektrum światła o strukturze tysięcy regularnie rozmieszczonych długości fal.
Skala ta pozostanie niezmienna przez dziesięciolecia, łagodząc błędy pomiaru wynikające ze zmian temperatury i ciśnienia otoczenia.
Ponieważ koszt budowy ELT wyniesie 1,45 miliarda euro, niektórzy kwestionują wartość projektu. Ale astronomia ma znaczenie rozciągające się na tysiąclecia i przekraczające kultury i granice narodowe.
Tylko patrząc daleko poza Układ Słoneczny możemy zyskać perspektywę wykraczającą poza tu i teraz. No dobrze, ale co to dla nas wynika?
