Shikimi në skaj të universit

Teleskopi Hapësinor James Webb do të jetë 100 herë më i fuqishëm se paraardhësi i tij, Hubble, dhe do të jetë në gjendje të kapë dritë infra të kuqe jashtëzakonisht të dobët nga galaktikat e para në skajin e universit. Ai gjithashtu do të jetë në gjendje të studiojë planetët rreth yjeve të tjerë në galaktikën tonë, duke ekzaminuar atmosferën e tyre për shenja të dukshme të jetës. Fillimisht i planifikuar të nisej në 2010 dhe kushtonte rreth 1 miliard dollarë, Webb – një sipërmarrje e përbashkët midis agjencive hapësinore të SHBA-së, Evropës dhe Kanadasë që mori 10,000 njerëz për t’u ndërtuar – përjetoi një sekuencë vonesash të çmendura pasi kostot u rritën në 10 miliardë dollarë. Por teleskopi kolosal më në fund u dërgua në Guajanën Franceze në Amerikën e Jugut, ku do të vendoset në një raketë dhe do të hidhet në hapësirë ​​më 18 dhjetor, duke filluar misionin teknikisht më ambicioz në historinë e NASA-s. Nëse Webb arrin me sukses destinacionin e tij gati një milion milje larg Tokës, teleskopi do të fitojë pseudonimin e tij “Makina e Parë e Dritës”, pasi dërgon imazhe të yjeve të formuara vetëm 250 milionë vjet pas Big Bengut. “Do të na ndihmojë të zhbllokojmë disa nga misteret e universit tonë” dhe “të rishkruajmë librat e fizikës”, thotë Greg Robinson, drejtori i programit të Webb në NASA.

Teleskopi përdor disa teknologji të reja. Ai mbështetet në një pasqyrë prej 21 këmbësh të bërë nga berilium ultra i lehtë, i gdhendur në 18 segmente gjashtëkëndore dhe i veshur me ar. Ndryshe nga shumica e teleskopëve, të cilët strehojnë një pasqyrë ose lente brenda një tubi për të bllokuar dritën, pasqyra e Webb do të ekspozohet në hapësirën e hapur, duke u mbështetur në pesë fletë plastike të veshura me alumin, të ngjashme me ombrellën – secila e hollë sa letra e fletores dhe e madhe sa një fushë tenisi – për të bllokuar dritën dhe nxehtësinë nga dielli, hëna dhe toka. Webb përfshin katër kamera dhe sensorë me energji diellore për të mbledhur të dhëna.

Hubble, i lëshuar në vitin 1990, dërgoi imazhe verbuese nga hapësira e thellë dhe i ndihmoi astrofizikanët të përcaktojnë më mirë moshën e universit, natyrën e vrimave të zeza dhe numrin e galaktikave. Ajo çoi gjithashtu në zbulimin se, falë “energjisë së errët”, universi po zgjerohet me një ritëm të përshpejtuar. Pikërisht këtu hyn Webb. Në kohën kur drita nga një yll 13 miliardë-vjeçar arrin në Tokë, zgjerimi i universit ka shtrirë gjatësinë e valës së dritës në spektrin infra të kuq, ngjashëm me mënyrën se si zvogëlohet hapi i një sirene kur një ambulancë largohet me shpejtësi. Për këtë arsye, vetëm një teleskop i fokusuar në infra të kuqe është i aftë të shikojë në “agimin kozmik”. Webb përdor pasqyra që kapin gjashtë herë më shumë dritë se ajo e Hubble, dhe kamera me një pamje 15 herë më të gjerë. Hubble rrotullohet rreth Tokës në një lartësi prej 340 miljesh. Webb do të pozicionohet në hapësirë, afërsisht katër herë më larg nga Toka se sa hëna, për mbledhjen maksimale të dritës.

Së pari, teleskopi 14,330 paund duhet të paloset, në stilin origami, për t’u vendosur në majë të një rakete Ariane 5. Pas rreth 30 minutash fluturim, teleskopi do të hidhet nga raketa. “Atëherë fillon kafshimi i thonjve”, thotë Heidi Hammel, nënkryetare në Shoqatën e Universiteteve për Kërkime në Astronomi. Për të hapur mburojën e diellit, rreth 150 mekanizma çlirimi të përbërë nga 7000 pjesë duhet të ndezin saktë gjatë tre ditëve. Në ditën e shtatë, pasqyra kryesore do të shpaloset. “Ata që nuk janë të shqetësuar apo edhe të frikësuar për këtë nuk po e kuptojnë se çfarë po përpiqemi të bëjmë”, thotë Thomas Zurbuchen, kreu i zyrës shkencore të NASA-s. Pas një udhëtimi afërsisht 30-ditor, Webb do të arrijë në pikën 2 të Lagranzhit, ku tërheqjet gravitacionale të Diellit dhe Tokës ekuilibrohen, duke krijuar një rajon të përshtatshëm për parkimin e teleskopëve hapësinorë. Webb do të rrotullohet rreth Diellit, jo Tokës.

Përgjigjet e pyetjeve më të mëdha të astrofizikës. Ndërsa udhëton nëpër hapësirë me 186,000 milje në sekondë, drita jep imazhe me vonesë: syri i lirë e shikon hënën siç ishte 1,3 sekonda më parë, Jupiterin siç ishte 40 minuta më parë dhe Andromeda – galaktika më e afërt me tonën – 2,5 milionë vjet më parë. Teleskopët hapësinorë shpesh krahasohen me makinat e kohës, duke mbledhur dritën e emetuar miliarda vjet më parë. Shkencëtarët besojnë se Webb do të jetë jetik për studimin e fundit të Epokës së Errët – periudhës midis Big Bengut dhe formimit të yjeve. Kjo mund të zbulojë njohuri rreth “materies së errët” që përbën rreth 80 për qind të masës së universit. Webb mund të shohë mbrapa rreth 150 milionë vjet më larg se Hubble, dhe kështu mund të japë pamje të formimit të yjeve të parë, sistemeve diellore dhe galaktikave, thotë Caitlin Casey, një asistent profesor i astronomisë në Universitetin e Teksasit në Austin. “Me Webb,” thotë ajo, “ne po shkojmë deri në skajin e universit të vëzhgueshëm.”

Zbulimet e fundit në astronomi kanë vërtetuar se shumica e yjeve kanë planetë që rrotullohen, që do të thotë se galaktika jonë ka të ngjarë të presë miliarda nga këto “ekzoplanetë”. Planetet rreth yjeve të tjerë janë shumë të largët dhe të zbehtë për t’u imazhuar qartë, por Webb mund të përdorë kapacitetin e tij të madh për të mbledhur dritë infra të kuqe për të kërkuar në atmosferat e ekzoplaneteve për prova rrethanore të jetës jashtëtokësore, si prania e ujit, oksigjenit, dioksidit të karbonit, metanit. , dhe kimikate të tjera. Një sistem planetar që Webb do të studiojë është rreth 40 vite dritë larg: një yll i vogël i quajtur TRAPPIST-1, i orbituar nga shtatë planetë të madhësisë së Tokës – tre prej të cilëve orbitojnë në zonën ku temperaturat mund të jenë mjaft të buta për të formuar ujë të lëngshëm. Studiuesit janë veçanërisht të ngazëllyer për të matur metanin dhe dioksidin e karbonit në atmosferën e planetit të katërt. “Ne të gjithë duam të gjejmë një Tokë tjetër, apo jo?” tha Kevin Stevenson, një astronom në Laboratorin e Fizikës së Aplikuar Johns Hopkins. “Webb do të na ofrojë mundësinë e parë për t’iu përgjigjur vërtet kësaj pyetjeje.”