Otwórz schowek Brak ulubionych odcinków
Rocznica Teleskopu Jamesa Webba – co dalej z tym cudem techniki? [E126]

Rocznica Teleskopu Jamesa Webba – co dalej z tym cudem techniki? [E126]

Pobierz Dodaj do ulubionych

Udostępnij odcinek

Pobierz Dodaj do ulubionych

Udostępnij odcinek

Dodaj do ulubionych
Pobierz odcinek

Udostępnij odcinek

Gość odcinka

dr hab. Radosław Poleski

dr hab. Radosław Poleski

Astrofizyk, pracuje w Obserwatorium Astronomicznym Uniwersytetu Warszawskiego. Zainteresowania badawcze: mikrosoczewkowanie grawitacyjne, planety pozasłoneczne, badanie struktury Galaktyki, statystyka bayesowska, analiza dużych zbiorów danych, gwiazdy zmienne.

Ten teleskop to majstersztyk. Działa znakomicie, a jego parametry – zdaniem NASA – są nawet lepsze niż przewidywano. Teleskop Jamesa Webba (JWST) został wystrzelony 25 grudnia 2021 r. Z okazji tej rocznicy rozmawiamy o jego dotychczasowych osiągnięciach i planach astronomów na kolejne lata.

JWST szybko pokazał swoje możliwości. Naukowcy oceniają, że dostrzeżona przez niego galaktyka GLASS-z12 powstała raptem 350 milionów lat po Wielkim Wybuchu. Poprzednia, obserwowana przez Hubble’a (GN-z11) prawdopodobnie powstała 50 milionów lat później. JWST pierwszy raz w historii przeanalizował też w pełni skład atmosfery egzoplanety, znajdując m.in. dwutlenek węgla.

dr hab. Radosław Poleski w studio Radia Naukowego

Do badań ustawia się kolejka chętnych. – Astronomowie z całego świata mogą składać wnioski na obserwacje. Projekty są oceniane raz do roku, w nadzwyczajnych sytuacjach dyrektor może dodać dodatkowe obserwacje, jeśli coś szczególnego dzieje się na niebie – mówi w Radiu Naukowym dr hab. Radosław Poleski z Obserwatorium Astronomicznego Uniwersytetu Warszawskiego. Napisanie wniosku i jego oceny to długi i wymagający proces. Astronom podkreśla, że często decydują najdrobniejsze szczegóły.

JWST był często porównywany do Teleskopu Hubble’a. Dr hab. Poleski jest jednak wobec te3go sceptyczny. – Nie używałbym słowa „detronizacja”. Nadal jest cała masa bardzo ciekawych rzeczy, które można zrobić teleskopem Hubble’a i takich, których nie będzie można zrobić teleskopem Webba – podkreśla.

Astronom jest w zespole pracującym nad powstaniem kolejnego wielkiego teleskopu: Nancy Grace Roman. Urządzenie nazwane na cześć astronomki z NASA i kluczowej postaci dla tworzenia Teleskopu Hubble;a – ma zostać wystrzelone już w 2026 lub 2027. – Ocenia się, że teleskop Roman odkryje około półtora tysiąca planet metodą mikrosoczewkowania – mówi dr hab. Poleski.

W podcaście wyjaśniamy dlaczego JWST obserwuje w podczerwieni, w jakim formacie przychodzą dane z teleskopu przed obróbką i odpowiadamy na kilka pytań Patronów. Polecam!

PEŁNA TRANSKRYPCJA

Karolina Głowacka:
Tak było rok temu… [dźwięki ze startu rakiety z Teleskopem Jamesa Webba] Teleskop Jamesa Webb, inżynieryjny majsterszyk, od miesięcy działa bez zarzutu. Przesłał już zdjęcia najodleglejszej, najstarszej galaktyki oraz odkrył przed nami pełny skład atmosfery egzoplanety – po raz pierwszy w historii. Paliwa mam mu starczyć na mniej więcej 10 lat. Co jeszcze dzięki niemu odkryjemy? I jakie są plany astronomów na kolejne teleskopy? Nazywam się Karolina Głowacka, a Ty słuchasz radia naukowego – jeśli podoba Ci się ten podcast możesz mnie wesprzeć dobrowolną wpłatą na patronite.pl/radionaukowe. Zaczynamy odcinek numer 126

***

K.G.: Doktor habilitowany Radosław Poleski odwiedził studio Radia Naukowego. Dzień dobry.

Radosław Poleski: Dzień dobry.

K.G.: Z Obserwatorium Astronomicznego Uniwersytetu Warszawskiego, członek zespołu OGLE, a rozmawiamy tuż przed pierwszą rocznicą wystrzelenia kosmicznego teleskopu Jamesa Webba. Podobno było aż trzysta punktów krytycznych, technicznych, które mogły się zepsuć, pójść nie tak. A to działa. To robi wrażenie?

R.P.: Tak, te trzysta punktów technicznych to bodajże z raportu z 2018 roku, po angielsku single point failure w takim języku, który nazywamy NASA speak SPF, bo tam skróty trzyliterowe są bardzo popularne.

K.G.: Można by zrobić leksykon takich skrótów.

R.P.: Są takie leksykony, tak. Więc niewątpliwie umieszczenie takiego teleskopu na odpowiedniej orbicie i rozłożenie go, bo on rozłożony nie mieści się w posiadanych przez nas furgonetkach kosmicznych, to jest wielkie osiągnięcie techniczne. Wymagało to wielu aspektów, z których oczywiście każdy mógł zawieść, no i stąd też tak wysoki koszt tego teleskopu i tak długie opóźnienia, żeby mieć pewność, że on na pewno będzie działał. Nikt nie chce zaoszczędzić kwoty, powiedzmy, miliarda dolarów i potem się stresować, że wszystko może pójść, że tak powiem, w błoto. Chociaż w kosmosie niewiele jest chyba błota.

K.G.: Drodzy słuchacze doskonale znają te historie związane z Jamesem Webbem i te ekstremalnie cienkie żagle – pięć setnych milimetra. I zdaje się, że to jest ten najgrubszy żagiel, który co robi? Chroni to zasadnicze oko Jamesa Webba?

R.P.: Można powiedzieć, że chroni, po części chroni przed nami. Ten żagiel jest ustawiony zawsze w stronę trzech ciał. Te ciała to Słońce, Ziemia i Księżyc. I to po to, żeby schłodzić główne instrumenty teleskopu, także lustro. Teleskop Jamesa Webba obserwuje w podczerwieni, czyli takich długościach fali, których zasadniczo nie widzimy, my jako ludzie. W podczerwieni świeci się wtedy, kiedy ma się temperatury takie, powiedzmy, pokojowe. Są np. noktowizory, tego typu sprzęty, one właśnie odbierają podczerwień i okazuje się, że gdyby chcieć na długościach fali – czyli powiedzmy w uproszczeniu, barwę światła taką, jaką James Webb najlepiej obserwuje – gdyby chcieć obserwować z Ziemi takim ciepłym teleskopem, no to byłby duży problem. Stąd też właśnie ta izolacja termiczna jest bardzo ważna. Dla porównania teleskop Hubble’a, który jest bardzo dobrze znany, od wielu lat działa, on jest na orbicie wokół Ziemi, temperatura jego zwierciadła to jest bodajże piętnaście stopni Celsjusza, więc taka całkiem zwyczajna.

K.G.: Gorąco.

R.P.: Czy może zewnętrznych części teleskopu. To są tego rzędu temperatury i oczywiście chłodzi się drobną część, no ale w takim teleskopie jak James Webb, który jest typowo do obserwacji w podczerwieni, to ten problem, że Słońce, Ziemia i Księżyc świecą i to na tyle, że mogłyby nadmiernie ogrzać teleskop, to jest duży problem. Stąd jednym z rozwiązań jest właśnie umieszczenie teleskopu na takiej dość nietypowej orbicie. Wtedy wszystkie te trzy ciepłe ciała mamy z jednej strony, można się od nich odizolować. I to też jest jedna z niewielu orbit, która wciąż jest blisko Ziemi. To jest ważne, bo dzięki temu, że jest stosunkowo blisko Ziemi – stosunkowo jak na astronomię, to jest zaledwie półtora miliona kilometrów – to można z dość dużą szybkością przesyłać dane. Dane, czyli obrazy zbierane przez Jamesa Webba.

K.G.: A to powiedzmy jeszcze chwilkę o tej orbicie, bo ona jest bardzo ciekawa. To jest taki punkt stabilizacji?

R.P.: Oj nie.

K.G.: Nie?

R.P.: To jest orbita wokół punktu bardzo niestabilnego. To znaczy, jest taki punkt nazywany L2 od nazwiska Lagrange’a i takich punktów jest sześć. Ten jest akurat drugi. I z punktu widzenia Ziemi to jest po przeciwnej stronie niż Słońce, i to jest w takim miejscu, gdzie siła odśrodkowa w ruchu wokół Słońca jest równoważona przez grawitację Ziemi i Słońca. Ten punkt jeden okrąża Słońce w okresie takim jak Ziemia, tak jest zdefiniowany, więc ma ten sam okres. Przy czym, gdyby Ziemi nie było, to ciało na takiej orbicie krążyłoby dłużej wokół Słońca. Troszeczkę, ale wciąż dłużej. Dzięki temu, że Ziemia jest, no i tu Księżyc trochę też tam wnosi, to ten punkt krąży z tą samą prędkością. Niestety umieszczenie w tym jednym konkretnym punkcie ciała szybko by je wytrąciło, oddziaływanie Jowisza czy też innych planet by odsunęło to ciało od tego punktu, no i satelita nie mógłby tam być. To, co jest do wykorzystania, to są takie orbity, które krążą wokół tego punktu. Więc satelita jest na orbicie, która wokół Słońca ma okres bardzo zbliżony do jednego roku. Dzięki temu jest we w miarę stałej odległości od Ziemi i niewielkim wydatkiem energetycznym jesteśmy w stanie go tam utrzymać. Więc tutaj wykorzystujemy siły grawitacji i bardzo dobrze. Nie jest to punkt stabilny, ale orbity wokół niego są prawie stabilne. To też tak się robi, że James Webb ma trochę paliwa w sobie i jak trzeba, to się poprawia, koryguje orbitę. Innym takim wcześniejszym pomysłem, który był zastosowany dla teleskopu podczerwonego, był satelita Spitzer, który miał taką orbitę, że oddalał się powoli od Ziemi. Teraz wciąż można by go używać, już nie w pełni, ale jest na tyle daleko od Ziemi, że jest po drugiej stronie Słońca praktycznie i komunikacja z nim jest bardzo utrudniona i bardzo kosztowna. Tak że teraz mamy przerwę na ileś lat w używaniu Spitzera. Podejrzewam, że jak się wyłoni po drugiej stronie Słońca na swojej orbicie, to już będzie raczej nie do użytku i wtedy chyba nikt już nie będzie chciał go używać.

K.G.: To są dane techniczne, o których pewnie słyszeliście w momencie, kiedy James Webb był właśnie wystrzeliwany w kosmos. A czego my się realnie dowiedzieliśmy dzięki danym z Jamesa Webba? Widziałam, że były dwie ważne informacje w listopadzie, w grudniu m.in., jeśli chodzi o galaktyki, które mają istnieć według obliczeń już czterysta pięćdziesiąt do trzystu pięćdziesięciu milionów lat po Wielkim Wybuchu. Czy to nie jest trochę szybciej, niż myśleliśmy?

R.P.: Są nawet podejrzenia, że są jeszcze starsze galaktyki, czyli powstałe jeszcze krócej po Wielkim Wybuchu, już obserwowane przez Jamesa Webba. I tutaj ciekawostka: kiedy do nas dociera światło tych galaktyk, jest już światłem podczerwonym, czyli właśnie takim, na które James Webb jest bardzo czuły, to dla Jamesa Webba praktycznie nie ma pustych części kosmosu. To znaczy, gdziekolwiek on nie spojrzy, tam widzimy galaktyki. No i teraz oczywiście sztuką jest znalezienie w tych danych takiej, która wydaje się najodleglejsza. One wciąż są uważane za kandydatki na takie bardzo odległe galaktyki. Przynajmniej te, które zostały upublicznione do tej pory. I tutaj podejrzewam, że bardzo dużo będzie zrobione z archiwalnymi obserwacjami. Archiwalnymi w tym znaczeniu, że teleskop jest kierowany na jakiś bliższy obiekt, a akurat ci astronomowie zainteresowani tymi najodleglejszymi galaktykami szukają tych obiektów w tle. Małych, słabych. Gdybyśmy wiedzieli, gdzie go dokładnie skierować, to nie byłoby tak fajnie.

K.G.: Muszą być zagadki.

R.P.: Tak, muszą być zagadki. No i oczywiście nie wiadomo, jaką najdalszą galaktykę James Webb znajdzie. Jaka będzie jej struktura – czy będzie bardziej eliptyczna, czy będzie miała bardziej nieregularną strukturę. To są zagadki, na które właśnie James Webb odpowie. Ale wiemy, że ma potencjał do obserwowania takich bardzo odległych galaktyk.

K.G.: To powiedzmy o tej podczerwieni jeszcze trochę. Dlaczego w zasadzie tak jest, że te najdalsze są obserwowane w podczerwieni?

R.P.: Są obserwowane w podczerwieni, pomimo że jak świeciły, jak emitowały to światło, to emitowały je tak, jak emitują galaktyki dzisiaj. Bliżej tej części widzialnej. To, co się dzieje potem, to Wszechświat się rozszerza. Zanim to światło dotrze do nas, to po drodze mija bardzo długi czas i w tym czasie właśnie mamy rozszerzanie się Wszechświata, to, które zaczęło się w momencie Wielkiego Wybuchu. Przez astronomów jest opisywane prawem Hubble’a – Edwin Hubble, czyli ten, na którego cześć poprzedni wielki teleskop był nazwany – zauważył, że im dalsze obiekty, tym szybciej się od nas oddalają. To prawo rozszerzania nosi nazwę prawa Hubble’a i przestrzeń się rozciągnęła właśnie na tyle, że jak fala świetlna ma jakąś konkretną długość, to teraz ta fala ma długość dziesięć razy większą, może nawet czternaście razy większą. To jest ten parametr przesunięcia ku czerwieni. No i okazuje się, że wtedy to jest właśnie podczerwień.

To, co Webb może obserwować, to prawdopodobnie są przesunięcia ku czerwieni takie do dwudziestu… Nie znam dokładnej wartości, ale na pewno może obserwować obiekty dalsze niż przesunięcie ku czerwieni równe dziesięć. No i podejrzewam, że koło dwudziestu jest taka granica, może trochę dalej. No oczywiście im dalej, tym te obiekty będą dla niego też słabsze i trudniej będzie je badać, więc o tych najdalszych będziemy mieli stosunkowo mało informacji. Rzeczywiście, było tak, że jeszcze wcześniej, jak chcemy wiedzieć, co się działo ze Wszechświatem jeszcze wcześniej, to wtedy badamy np. mikrofalowe promieniowanie tła. Więc tutaj takim satelitą był najpierw WMAP, potem Planck – one były bardzo znane i one stworzyły takie kolorowe mapy właśnie mikrofalowego promieniowania tła, które jest jeszcze bardziej przesunięte ku czerwieni, jest jeszcze starszym światłem.

K.G.: Jak wygląda praca Jamesa Webba dla was jako dla specjalistów? Bo jest lipiec, przychodzą te pierwsze zdjęcia, wszyscy się emocjonują. Wy też?

R.P.: Jak najbardziej. Bodajże 11 lipca prezydent Biden pokazał pierwsze zdjęcie, był zachwycony. To dobrze, to zawsze dobrze wróży misji, jak ten, kto dysponuje pieniędzmi, jest zadowolony.

K.G.: Dobrze go zbriefowali też, on tam dobrze mówił na tej konferencji.

R.P.: Tak, to się liczy. Potem mamy ujawnienie tych kilku pierwszych zdjęć, było ich pięć. I z czasem przychodzą kolejne, i NASA twierdzi, że parametry techniczne są lepsze, niż były wymagane dla teleskopu. To też jest tak, że nie do końca wiadomo, jak teleskop będzie działał, dopóki go nie wystrzelimy, w szczegółach. Oczywiście znanych jest bardzo dużo informacji, ale np. to, co stanie się z nim w czasie startu, kiedy wszystko się trzęsie, są duże przeciążenia, to jest pewna zagadka, której nie potrafimy wcześniej rozwiązać. To, co naprawdę się uda potem, jest trochę zagadką, więc są minimalne wymagania i te minimalne wymagania są spełnione. Tak że teleskop działa lepiej, niż było wymagane.

Astronomowie z całego świata mogą składać wnioski na obserwację teleskopem Jamesa Webba. Raz do roku mają być takie konkursy ogłaszane, potem jest cały długi proces wybierania, które z tych wniosków faktycznie będą obserwowane. W nadzwyczajnych sytuacjach dyrektor może dodać dodatkowe obserwacje, jak coś szczególnego dzieje się na niebie. Jest to dość długi, żmudny i wymagający proces. Ja może powiem z czasów, kiedy pracowałem w Stanach Zjednoczonych, jeden z moich kolegów mówił, że analogiczny proces na kosmicznym teleskopie Hubble’a powinni robić co dwa lata, bo dzięki temu zaoszczędzono by kwotę rzędu miliona dolarów, bo około miliona dolarów kosztuje samo wybranie tych najlepszych projektów, ponieważ astronomowie muszą się zjechać w jedno miejsce, dyskutować długo, przeloty i hotele, diety, koszty administracyjne, infrastruktura IT, tego typu rzeczy. Na koniec wychodzi, że kosztuje to właśnie około miliona dolarów. I jakby robić to co drugi rok i brać wtedy, kiedy nie ma tego konkursu, najlepsze, które nie zostały zakwalifikowane w poprzednim roku, to one i tak są bardzo dobre. To są bardzo dobre projekty badawcze. Naprawdę, czasami szczegóły decydują o tym, że projekt nie został wybrany. Znam przypadki, gdzie ludzie dziesięć lat proponowali prawie to samo i dopiero za dziesiątym razem im się udawało.

K.G.: A ty sam masz pomysł na Jamesa Webba?

R.P.: Na razie nie. Przyznam szczerze, że akurat takiego projektu, do którego James Webb byłby optymalny, nie mam. Jak tylko będzie, to oczywiście będę próbował. To jest coś, co na pewno każdy chciałby osiągnąć, mieć ambitny projekt, taki, który można zrealizować. Nie każdy ambitny projekt jest adekwatny dla Jamesa Webba. Niewątpliwie jak ktoś chciałby np. obserwować promieniowanie ultrafioletowe, to właśnie nie na Jamesie Webbie.

K.G.: No tak. Kwestie związane ze Słońcem to też akurat nie na Jamesie Webbie, bo on jest odwrócony od Słońca zdecydowanie. Jaki to jest wysiłek napisać taki projekt, żeby realnie być w stanie konkurować o czas na takim urządzeniu?

R.P.: To jest z reguły wysiłek wielu osób – samo takie pisanie. Może akurat tekst, który powstaje, nie jest bardzo długi. Nie wiem, jaki jest limit na teleskopie Jamesa Webba, ale w niektórych miejscach to są np. dwie strony tekstu. Przy czym ta argumentacja musi być bardzo dobra. To są naprawdę dwie strony, które pod koniec pisania zna się już praktycznie na pamięć i z reguły ten tekst został przedyskutowany z innymi współpracownikami. W większości przypadków to nie jest tak, że jedna osoba pisze taki wniosek. Ja może powiem, że w czasie lockdownu pandemicznego co prawda nie wniosek o czas na teleskopie, ale taki wniosek grantowy pisałem i stwierdziłem, że sprawdzę, ile to tak naprawdę zajmuje. I tak sobie sprawdzałem, ile pracuję, jak pracowałem właśnie z domu. Przygotowanie takiego wniosku zajęło mi sto godzin roboczych, czyli w takiej zwykłej pracy to byłoby dwa i pół tygodnia bez żadnej przerwy na kawę, bez żadnego lunchu itd. Więc to jest tego typu wysiłek, kiedy już jest pomysł jakoś przemyślany wstępnie. Jak się składa taki wniosek o obserwację na jakimś konkretnym instrumencie, trzeba też go dobrze poznać. Bo zdarzyło mi się, że przeczytałem taką instrukcję do instrumentu, która miała około pięćdziesięciu stron, wydawało mi się, że mogę aplikować, ale skontaktowałem się jeszcze z biurem, które pomaga akurat w tym konkretnym przypadku astronomom w podjęciu decyzji czy też jakichś szczegółach technicznych, i tam mi napisano, że gdzieś tam jest taki punkt, który powoduje, że mój projekt jednak nie ma szans.

K.G.: Ze względów technicznych, tak?

R.P.: Tak, typowo ze względów technicznych akurat na tym instrumencie nie miał szans. Tak że no, to jest wysiłek. Większość wniosków jest odrzucana i to zarówno w astronomii, jeśli chodzi o takie wnioski o obserwację na konkretnych instrumentach, jak i większość wniosków o granty badawcze. Tak że naukowcy to są z góry skazani na przegraną. Jeśli we wniosku grantowym np. dwanaście czy trzynaście procent wniosków jest akceptowanych, no to wiadomo, że większość musi być nieakceptowana, więc życie naukowca jest pełne takich drobnych porażek. To jest norma, trzeba się z tym pogodzić.

K.G.: Czy dla was, dla astronomów podstawową rzeczą, jaką James Webb przesyła, to są właśnie te piękne zdjęcia czy dane?

R.P.: Ciężko mi odróżnić piękne zdjęcia od danych.

K.G.: No bo jak rozmawiam z astronomami, to oni mi często mówią, że my to siedzimy w tabelkach i liczby sczytujemy, jesteśmy współcześnie bardziej programistami.

R.P.: James Webb ma dwa rodzaje instrumentów. Po pierwsze to są instrumenty, które robią zdjęcia, nazywamy je kamerami. Po drugie są spektrografy, czyli takie, które w uproszczeniu rozdzielają światło na konkretne barwy i mierzą jasność w tych konkretnych barwach. Wszystkie obrazki, które widzimy z Jamesa Webba, takie ładne, no to są z tych kamer. Astronom dostaje taki obrazek – on jest w innym formacie, jeśli chodzi o sam zapis na komputerze. Ale to są te dane z większości instrumentów. I większość danych z Jamesa Webba to są obrazki. Od razu powiem, że to są z reguły tylko pomiary jasności, więc kolory biorą się ze złożenia zdjęć zrobionych z różnymi filtrami. Może jak one przychodzą do nas, to nie są tak ładne. Rzeczywiście, jak te kolory są dodawane, to to jest trochę oddzielna praca. Co innego jest z tymi widmami, więc jak było te pięć pierwszych zdjęć z Jamesa Webba opublikowanych, to właśnie jedno było tylko takim wykresem. To był obrazek przedstawiający widmo planety pozasłonecznej. To, co szczególne – pierwszy raz wykryto w atmosferze planety pozasłonecznej, czyli takiej, która nie krąży wokół Słońca, dwutlenek węgla. Tak że nawet, jak astronom siedzi przy komputerze, analizuje dane i pisze programy, które coś mierzą, to z reguły to wcześniej bazuje na jakimś obrazku.

K.G.: To co zrobiło na tobie największe wrażenie w ciągu pierwszego roku działalności Jamesa Webba?

R.P.: Największe wrażenie? To, że faktycznie wszystko działa tak, jak powinno. To jest wielkie osiągnięcie, wielki koszt, tysiące ludzi nad tym pracowały przez lata. A tak naprawdę to jest też taka wizja tego, czego możemy się spodziewać. Na pewno James Webb przez pierwsze pół roku działania, bo co prawda został wystrzelony prawie rok temu, ale od mniej więcej pół roku działa ten proces ustawiania go najpierw na orbicie, potem wszystkich instrumentów, jeszcze wcześniej rozkładania. Tak że jestem przekonany, że James Webb odkryje na pewno dużo nowych rzeczy. Może nam bardzo dużo powiedzieć o procesie formowania się gwiazd. Te piękne obrazki, na których widać i mgławice, i gwiazdy jednocześnie, bardzo młode gwiazdy – to jest jedna z rzeczy. Po drugie właśnie z mojej perspektywy bardziej interesujące te widma planet pozasłonecznych. Ja na co dzień zajmuję się właśnie badaniem planet pozasłonecznych, odkrywaniem ich – innymi metodami, ale same planety pozasłoneczne mnie interesują. Mamy już zdjęcia obiektów z Układu Słonecznego, to też jest piękne. Nie wiem, czy to nie jest pierwszy raz, kiedy wokół Jowisza widzimy pierścienie. Kiedy myślimy o pierścieniach, to oczywiście myślimy o Saturnie, ale wiemy, że dużo słabsze pierścienie niż Saturn mają zarówno Jowisz, jak i Uran i Neptun. I to, że rzeczywiście widać je na obrazku, to dla mnie jest wielka rzecz. Więc jest bardzo dużo rzeczy, które James Webb na pewno będzie w stanie zrobić.

K.G.: Mam trochę pytań od patronów Radia Naukowego, którym powiedziałam, że będę z Tobą rozmawiać o Jamesie Webbie, np. pan Grzegorz pyta, czy poza lepszymi zdjęciami tego, co było już fotografowane – bo mieliśmy takie porównania, co potrafi Hubble, co potrafi Webb – to czy Webb będzie robił zdjęcia obszarów, które nigdy fotografowane nie były i czy pojawiły się już jakieś obiekty, które są zupełnie nowymi i nieznanymi zjawiskami?

R.P.: Jeśli chodzi o to fotografowanie, to całe niebo zostało już w jakiś sposób sfotografowane wielokrotnie. Na pewno porównuje się Webba do Hubble’a i Spitzera, to są takie dwa najbardziej podobne teleskopy. Hubble i Spitzer nie zaobserwowały wszystkich obiektów na niebie, więc w ten sposób na pewno będziemy mieli zdjęcia obszarów nieba, które zrobi Webb, których nie zrobił ani Hubble, ani Spitzer. Jeśli chodzi o nowe zjawiska, no to powiedzmy, że widać takie, które z takiego popularnonaukowego punktu widzenia ja bym nazwał trochę szczegółowymi, jak chociażby to, że właśnie w widmie planety nazywanej WASP-96b widać ślady dwutlenku węgla. Wydaje mi się, że badanie atmosfer planet pozasłonecznych to jest krok w stronę tego, co prawie wszyscy chcieliby wiedzieć, to znaczy… poszukiwanie śladów życia. Ciężko jest nawet powiedzieć teraz, czy łatwiej jest znaleźć życie, czy życie inteligentne. Na pewno bez tego ciężko w ogóle się jakoś posunąć w stronę zrozumienia, jak często życie występuje we Wszechświecie właśnie bez posiadania informacji o atmosferach planet pozasłonecznych.

A wracając do pytania pana Grzegorza, to takiego zjawiska, którego byśmy wcześniej nie obserwowali zupełnie, a które zaobserwowaliśmy dzięki teleskopowi Jamesa Webba, na razie nie ma. Są obiekty, których nie obserwowaliśmy, bo były za słabe w tych filtrach, w których obserwowaliśmy dany obszar nieba.

K.G.: Z kolei pan Michał zwraca uwagę na bardzo ciekawą rzecz. Mianowicie punkt L3 z jednej strony wydaje się idealny dla teleskopu, bo zużywa się mniej paliwa na utrzymanie go na stabilnej orbicie, ale z drugiej czy nie ma większego ryzyka, że w okolicy krąży więcej pyłu kosmicznego, który wpada tam w pułapkę grawitacyjną? Pyta pan Michał, a ja dopytam: no właśnie, czy coś nam nie zarysuje tych pięknych złotych luster?

R.P.: Lustra są złote – może zacznę od końca – tak tylko na wierzchu. One są pokryte złotem, ale to nie jest tak, że całe lustra są złote. Tak że, jak ktoś chciałby polecieć tam i ukraść, i myślałby, że sprzeda tutaj, to nie, to się nie opłaca, od razu powiem. To jest tak, że raczej mniej rzeczy grozi dużemu teleskopowi dalej od Ziemi niż bliżej. Ludzkość ma to do siebie, że potrafi zaśmiecić każdą przestrzeń, w której się znajduje, tak że, jak ktoś chce szukać mikroplastiku w oceanach, to znajdzie, jak ktoś chce szukać kosmicznych śmieci w bliskiej przestrzeni kosmicznej nad powierzchnią Ziemi, czyli powiedzmy, między sto a tysiąc kilometrów, to też znajdzie ich bardzo dużo. Były już przypadki zderzenia się satelitów, które produkują całą masę kosmicznych śmieci, które w większości potem krążą wokół Ziemi. Tak że odsunięcie teleskopu od tego to jest raczej pozytywna rzecz. Do tej pory już się zdarzyły uderzenia mikrometeorytów, czyli takich drobnych kamyczków krążących w przestrzeni, w lustra teleskopu Jamesa Webba, ale ogólnie to jest mniejszy problem dalej od Ziemi niż właśnie bliżej. To nie jest tak, że ten punkt L2 jest takim zbieraczem. Teleskop nie jest właśnie w tym punkcie L2. Orbita wokół tego punktu ma promień rzędu setek tysięcy kilometrów, tak że to jest całkiem daleko. Nie ma tutaj szczególnej groźby.

K.G.: Pan Grzegorz jeszcze pyta, jak wygląda załoga teleskopu, jak się nim operuje. Czy to jest więcej pracy ludzkiej, czy wszystko działa automatycznie? Wiesz coś o tym?

R.P.: To jest teleskop, którego już nie będziemy naprawiać, my jako ludzie. To znaczy, on został wystrzelony, znajduje się kilka razy dalej od Ziemi niż Księżyc. Ludzkość do tej pory dotarła tylko do Księżyca. Więc do teleskopu Jamesa Webba raczej nie polecimy, bo nie ma po co.

K.G.: Może roboty?

R.P.: Zaraz do tego przejdę. Nawet gdyby człowiek tam doleciał i chciał go jakoś naprawić, to nie ma np. takich poręczy do trzymania się, takich, jakie są na teleskopie Hubble’a. Poza tym, jak będziemy lecieć np. na Marsa kiedyś, być może, to trochę wątpię, żeby akurat ktoś przelatywał wokół tego punktu L2 i chciał się tam zatrzymywać itd. Teleskop Jamesa Webba zasadniczo nie jest przygotowany do serwisowania przez taką misję ludzką. To, czy doleci tam kiedyś jakiś robot i będzie naprawiał, czy uzupełniał jakieś zapasy, to jest inna rzecz i teoretycznie NASA nie zakwalifikowała tego teleskopu jako takiego, do którego można dolecieć. Chociaż teleskop powstawał bardzo długo i w tym czasie technologia się zmieniła, więc dodano tam jakieś punkty ułatwiające dotarcie robotom. Takie, żeby jakąś triangulację wykonać w ostatnim momencie. Do tego niektóre zawory są jakieś takie, że rzeczywiście można tam podlecieć. To znaczy, jak już się podleci, to będzie można np. dotankować. To jest dość ciekawa rzecz. Chociaż zasadniczo takich planów na razie nie ma.

A jeśli chodzi o samo sterowanie, to oczywiście bardzo dużo jest wykonywane na Ziemi. To znaczy, na Ziemi jest przygotowywany program obserwacji, gdzie teleskop ma konkretnie patrzeć, w którym momencie. Czy też np. jak taki mikrometeoryt uderzy i trzeba potem skorygować położenie jednego lustra, jednego z osiemnastu, bo teleskop Jamesa Webba ma główne lustro, które składa się jak taki plaster miodu z osiemnastu elementów, to też decyzje na ten temat zapadają na Ziemi. Ludzie w biurach podejmują je i potem przesyłają radiowo instrukcje, co ma teleskop zrobić.

K.G.: Jeśli chodzi właśnie o te materiały i paliwa, to z kolei pan Marcin pyta, na ile one wystarczą? Misja jest zaplanowana na dziesięć lat, ale może są szacunki, ile mniej więcej wytrzyma. Zdaje się, że właśnie tyle ma być tego paliwa, stąd te dziesięć lat pracy Jamesa Webba.

R.P.: Dziękuję, bardzo dobre kolejne pytanie. To jest tak, że zasadnicza misja jest planowana na pięć lat, to był cel NASA.

K.G.: Tyle pieniędzy na pięć lat?

R.P.: Tak, to jest to…Przy czym od razu jest w NASA robione to tak, że planuje się właśnie te zasoby, które są zużywane, żeby one wystarczały na dłużej. I tutaj rzeczywiście taki dziesięcioletni horyzont był zaplanowany. To, na ile konkretnie one starczą, czy to będzie dziesięć, czy dwanaście lat, to jest wielka zagadka. Podejrzewam, że nikt nie zna bardzo dobrej odpowiedzi. Już wiadomo, że udało się zaoszczędzić trochę w czasie startu i osiągania tej orbity. To zależy, od tego, jak dokładnie się uda tam trafić podczas startu, co pewnie trochę zależy np. od pogody, takich rzeczy, które trudno jest kontrolować czy też zmieniać już w trakcie samego startu. Tak że tutaj te początkowe manewry były efektywne, więc zaoszczędzono trochę energii, więc to paliwo, z którego ta energia byłaby otrzymywana, można później wykorzystać. Zależy to też od tego, jak będą prowadzone obserwacje. Można pewnie wydłużyć czas działania teleskopu kosztem tego, że właśnie będzie się tak prowadziło obserwacje, żeby starać się zaoszczędzić. To zapewne kosztem obecnych czy też w bliskiej przyszłości jakichś kompromisów naukowych. To są pytania, na które nie ma konkretnej odpowiedzi. Oczywiście jak taki teleskop działa, to raczej każdy będzie chciał, żeby działał dłużej. To znaczy, żeby jakaś misja podleciała, dotankowała, choć znając życie, to znowu będą bardzo duże koszty. Czy się wtedy znajdą, czy inne instrumenty nie będą lepsze, jaka będzie sytuacja budżetowa w Stanach Zjednoczonych? To są pytania, na które nie ma teraz odpowiedzi. Tym bardziej nie było te dziesięć czy piętnaście lat temu, kiedy planowano różne rzeczy związane z misją. Wiadomo, że dokładne odpowiedzi na te pytania zawsze zapadają później.

K.G.: Tak. Mówisz o amerykańskim budżecie, to oczywiście kluczowe, ale też trzeba podkreślić, że James Webb jest wspólnym projektem NASA, Europejskiej Agencji Kosmicznej i Kanadyjskiej Agencji Kosmicznej.

R.P.: Tak, te trzy agencje partycypują w kosztach. Około dziewięćdziesięciu procent to jest wkład amerykański, tak że tutaj rzeczywiście NASA jest najważniejsze. To jest związane z tym największym wkładem finansowym. Koszt teleskopu ocenia się na około dziesięć miliardów dolarów. To jest olbrzymia kwota. Nie powiedziałbym, że astronomiczna, dla mnie to jest kwota ekonomiczna. Rzeczywiście, koszt jest wielki, nie ma tutaj co ukrywać. Kolejne misje NASA raczej będą tańsze właśnie ze względu na przekroczenia kosztów i opóźnienia. Kolejne duże teleskopy budowane przez NASA będą raczej tańsze.

K.G.: O teleskopie Jamesa Webba często się mówiło w takim kontekście, że on detronizuje teleskop Hubble’a. Czy to jest dobre ujęcie?

R.P.: Z bardzo wieloma teleskopami jest tak, że jak się je porówna, to wychodzi na to, że nie ma takiego porównania jeden do jednego.

K.G.: Hubble jest optyczny, to przede wszystkim.

R.P.: Tak. Hubble zbiera też dane w bliskiej podczerwieni, ale nie w tej dalszej. I Hubble ma bardzo dużo różnych instrumentów. Był blisko Ziemi, można było do niego polecieć i go naprawić, i wymienić instrumenty na nowsze. To było ważne w historii Hubble’a. Ma też możliwość obserwacji w ultrafiolecie, której zupełnie nie ma James Webb. Na pewno to, co jest przewagą Jamesa Webba, to jest rozmiar lustra. Ma wielkie lustro.

K.G.: Bo to nie jest przecież pierwszy teleskop podczerwony. To trzeba też podkreślić.

R.P.: Tak, był wcześniej teleskop kosmiczny Spitzer. On miał lustro o średnicy osiemdziesięciu pięciu centymetrów. Hubble ma lustro o średnicy dwa kropka cztery metra. James Webb ma lustro o średnicy sześć i pół metra. Czyli to jest naprawdę coś wielkiego.

K.G.: Czyli ty byś to porównywał, detronizował czy to raczej jest wzajemne uzupełnianie się tych wszystkich instrumentów?

R.P.: Niewątpliwie w większości przypadków James Webb detronizuje Spitzera. Ma większe lustro, obserwują w podobnych filtrach. James Webb ma nowsze instrumenty, więc na pewno detronizuje Spitzera. Czy detronizuje Hubble’a? Ja myślę, że Hubble’a będziemy wykorzystywać tak długo, jak tylko się da. To znaczy, do momentu, kiedy będzie można go kontrolować i przesyłać dane. W kosmosie nie ma tego, co przeszkadza w obserwacjach podczerwonych, to znaczy, atmosfery ziemskiej. Ale ta atmosfera daje nam też ochronę przed promieniowaniem kosmicznym, więc zapewne koniec teleskopu Hubble’a będzie polegał na tym, że komputery przestaną działać. Elektronika będzie tak zniszczona przez promieniowanie kosmiczne, że teleskopem nie będzie można efektywnie sterować i chwilę wcześniej skieruje się go na Ziemię, spali w atmosferze. Więc ta atmosfera, która nas chroni, także przeszkadza w tych obserwacjach w podczerwieni. Ja słowa „detronizacja” bym tutaj nie używał. Nadal jest cała masa bardzo ciekawych rzeczy, które można zrobić teleskopem Hubble’a i takich, których nie będzie można zrobić teleskopem Webba.

K.G.: Teleskop Webba jest niezwykły właśnie dzięki temu, że on, przyglądając się światu w promieniowaniu podczerwonym, może się przebić chociażby przez ten pył i gaz. Dzięki temu może zajrzeć głębiej i przyglądać się tej ewolucji galaktyk. To jest też niesamowite.

R.P.: Tak. Jeśli chodzi o obserwacje najdalszych galaktyk, niewątpliwie Webb będzie lepszy niż Hubble. To od razu mówię. Pod tym względem detronizuje Hubble’a.

K.G.: Pan Michał: „Ja bym chciał wiedzieć, jakie są dalsze plany na obserwacje kosmosu. To znaczy, o ile doskonalszy będzie następny teleskop i co on nam da?”.

R.P.: Jeśli chodzi o następny teleskop budowany przez agencję kosmiczną NASA, nazywa się on Nancy Grace Roman Space Telescope. Nancy i Grace to imiona, a Roman to nazwisko. To będzie teleskop klasy Hubble’a. Klasy, to znaczy, takich rozmiarów jak Hubble. Będzie obserwował w bliskiej podczerwieni. Jego zaletą będzie to, że będzie miał kamerę, której pole widzenia jest sto razy większe niż pole widzenia teleskopu Hubble’a. Nie pamiętam, jakie jest pole widzenia Webba, ale ono na pewno też jest małe w porównaniu z tym, co Roman będzie w stanie obserwować. I będzie przeznaczony raczej do innych badań. Niektóre z badanych obiektów będą oczywiście wspólne, ale to, co umożliwi nam Roman, to obserwowanie bardzo dużych obszarów nieba w jednorodny sposób. To jedno podejście. A druga możliwość to obserwowanie takich pośrednich obszarów nieba, kilkukrotnie większych niż tarcza Księżyca w pełni. I obserwowanie takich obszarów nieba tysiące razy. To jest coś, w czego planowaniu ja biorę udział. Ten teleskop zostanie wystrzelony wedle obecnych planów w 2026 lub 2027 roku. On był planowany do wystrzelenia wcześniej, ale problem był z Webbem. To znaczy, kiedy taki duży teleskop kosmiczny jest konstruowany i stoi na Ziemi, to naprawdę dużo kosztuje. I NASA ma budżet tylko na przygotowanie jednej takiej misji. Teraz kiedy Webb jest już wystrzelony, to budżet przeznaczony na Webba jest mniejszy i NASA może finansować budowę teleskopu Roman. Teleskop Roman był przewidziany na dekadę między 2010 a 2020 rokiem do wystrzelenia. Webb był między 2000 a 2010 rokiem. Tak że…

K.G.: Plany a rzeczywistość.

R.P.: Tak, chociaż wszystkie te wcześniejsze wielkie misje Chandra i Spitzer nie miały aż tak dużego opóźnienia. Niewątpliwie to są projekty, które kosztują, mogą się różne rzeczy zdarzyć po drodze. Na pewno NASA wyciąga lekcję z tego, jakie były opóźnienia i przekroczenia kosztów związane z Webbem. To niewątpliwie.

K.G.: Nancy Grace Roman, której imieniem tenże nowy teleskop będzie nazwany, nazywana jest z kolei matką teleskopu Hubble’a. Ona była dyrektorką działu astronomii w NASA i miała bardzo dużą rolę w tworzeniu kosmicznego teleskopu Hubble’a. Czy w takim razie ten teleskop będzie zastępczy wobec Hubble’a? Bardziej niż James Webb?

R.P.: Będzie na pewno bardziej podobny. To, że rozmiar lustra jest… Nie wiem, czy one się różnią o dziesięć centymetrów, czy nawet mniej, tak że pod tym względem jest bardzo podobny. Ten teleskop, który teraz nazywamy Roman, wcześniej nazywany był WFIRST. To była taka nazwa techniczna i to też NASA się nauczyło już tego, że teleskopy są nazywane imionami i nazwiskami konkretnych żyjących czy już zmarłych ludzi wtedy, kiedy jest pewność, że na pewno zostaną wystrzelone. Ludzie od PR-u NASA nie chcieliby, żeby były nagłówki gazet w stylu: „NASA właśnie uśmierciło…” i tutaj czyjeś imię i nazwisko.

Ten teleskop wcześniej miał mniejszą średnicę. Ograniczenia finansowe spowodowały, że planowane było, że on będzie miał średnicę około jeden kropka trzy metra. Aż do 2013 roku były takie plany. I w tym 2013 zdarzyła się rzecz dość dziwna, to znaczy, dyrektor NASA został zaproszony na spotkanie, na którym poinformowano go, że inna amerykańska agencja rządowa przekazuje NASA dwa teleskopy stojące na Ziemi klasy teleskopu Hubble’a, które nie są już potrzebne tej innej agencji, i NASA może zrobić z nimi, co chce, pod warunkiem, że nie będą skierowane w stronę Ziemi. Byłem włączony w to planowanie i wciąż jestem – w którymś momencie powiedziano nam, żeby nie mówić, jaka to agencja przekazała, ale można się domyślać. Jak ktoś nie jest pewny, czy się dobrze domyśla, to można to sprawdzić w Internecie. Internet nie zapomina. Tak że wtedy NASA oczywiście wyjęło te plany, które miało na teleskop o średnicy jeden kropka trzy metra i stwierdziło, że za te same pieniądze jak już mamy strukturę i zwierciadło, to zrobimy większy teleskop, który będzie jeszcze lepiej spełniał analogiczny program badawczy. Więc pod pewnymi względami właśnie Roman będzie następcą Hubble’a.

K.G.: Mówisz, że pracujesz przy tym teleskopie. To znaczy, co dokładnie robisz?

R.P.: Jestem członkiem grupy, która planuje obserwacje mikrosoczewkowe tym teleskopem w celu znalezienia dużej liczby planet pozasłonecznych. Mikrosoczewkowanie grawitacyjne to jest takie zjawisko, którego nie obserwujemy na co dzień w naszym życiu, ale które zachodzi. Po raz pierwszy Albert Einstein przewidział, że rzeczywiście będzie zachodziło. Polega na tym, że prawie na jednej linii mamy trzy ciała. Pierwsze ciało, które świeci – ja je będę nazywał źródłem. Drugie ciało, które musi mieć masę – ja to ciało będę nazywał soczewką. I na końcu obserwatora, czyli z reguły chodzi o nas. I okazuje się, że o ile światło normalnie od źródła biegnie po linii prostej do obserwatora, to wtedy, kiedy jest ta soczewka, która ma odpowiednio dużą masę, bieg promieni świetlnych jest uginany przez soczewkę i więcej światła dociera do obserwatora. Wtedy, kiedy taki proces zachodzi w naszej galaktyce, to zasadniczo nie jesteśmy w stanie odróżnić pojedynczych obrazów, widzimy tylko pojaśnienie. Od razu tutaj zaznaczam, że powstaje kilka takich obrazów tego samego źródła. I wtedy przez to, że te obrazy są tak blisko, nazywamy to mikrosoczewkowaniem. Analogiczne zjawisko widzimy w przypadku galaktyk. To są też te zdjęcia z Jamesa Webba i wcześniej z Hubble’a, gdzie tę samą galaktykę widzimy kilka razy taką powyciąganą. To jest to samo zjawisko, tylko operujące na innych skalach. I to zjawisko może być wykorzystywane do odkrywania planet pozasłonecznych. Co ciekawe, ono jest wtedy czułe na takie planety, których do tej pory znamy dość mało. To znaczy, planety bardzo podobne do tych, które są w Układzie Słonecznym. W tej chwili znamy ponad pięć tysięcy planet pozasłonecznych. Większość z nich została wykryta przez satelitę zwanego Kepler – też satelitę NASA. Akurat była tańsza misja, ona tam nawet miliard dolarów nie kosztowała. Miała też ciekawe problemy związane z długością życia, o czym wcześniej rozmawialiśmy w przypadku Webba. Z Keplerem było bardzo ciekawie. Kepler znalazł ponad trzy i pół tysiąca takich planet pozasłonecznych. Ocenia się, że gdyby każda gwiazda w naszej galaktyce była taka jak Słońce i miała taki układ planetarny, jak ma Słońce, to Kepler znalazłby około zera planet. Pomimo że twierdzi się, że znalazł dwie.

K.G.: Ze względów statystycznych, tak?

R.P.: Kepler był czuły na planety o krótszych okresach orbitalnych, czyli rok na takiej planecie musiał być krótszy. I do tego im większy promień ma planeta, tym łatwiej Kepler był w stanie ją wykryć. Przez to, że korzystał z metody tranzytów – to jest jedna z metod odkrywania planet…

K.G.: Że planeta po prostu zasłania nam gwiazdę i ona troszeczkę ciemnieje.

R.P.: Tak. No i okazuje się, że większość planet w Układzie Słonecznym ma okres orbitalny, czyli rok na nich trwa dłużej niż rok, a te, które mają krótsze okresy orbitalne, są bardzo małe. Ten spadek jasności bardzo trudno wykryć, więc prawdopodobnie Kepler wykryłby zero takich planet. Teleskop Roman i ta część związana właśnie z odkrywaniem planet pozasłonecznych ocenia się, że odkryje około półtora tysiąca planet metodą mikrosoczewkowania. W tym jest czuły na wszystkie planety takie jak w Układzie Słonecznym, poza Merkurym. I prawdopodobnie będzie czuły także na księżyce planet. Tak że Roman będzie jedną z okazji do odkrycia pierwszych księżyców planet pozasłonecznych.

Tak się składa właśnie, że ta technika mikrosoczewkowania jest czuła akurat na masę, nie na rozmiar planety. I do tego jest bardziej czuła na te obiekty trochę dalsze od swojej gwiazdy macierzystej niż metoda tranzytów, czyli bez problemu takie Jowisze i Urany odkryjemy. Niejedną Ziemię także. Będziemy badali właśnie bardziej te zewnętrzne części układów planetarnych z wykorzystaniem satelity Roman. Dodatkowo, jako taki produkt uboczny, to jest ciekawostka. Powiedziałem, że Roman odkryje około półtora tysiąca planet metodą mikrosoczewkowania, a dzięki badaniom satelity Kepler szacujemy, że jako produkt uboczny odkrytych zostanie sto tysięcy planet metodą tranzytów. To pozwoli nam na takie statystyczne badania. Większość z tych planet ciężko będzie dodatkowo badać. Akurat w przypadku Keplera te odkrycia były łatwiejsze do takich dodatkowych badań. W przypadku tych, które odkryje Roman metodą tranzytów, będzie to bardzo trudne, ale takie statystyczne badania też na pewno będą bardzo ciekawe.

K.G.: To w jaką stronę idzie świat teleskopów? Te lustra będą w przyszłości coraz większe czy coraz dalej będą wysyłane? Jak się o tym rozmawia w środowisku?

R.P.: Na pewno astronomowie chcą badać coraz słabsze obiekty, a te, które świecą mocno, coraz dokładniej. Więc im większe lustro, tym lepiej. Nie tylko rozmiar lustra jest ważny, ale także ten instrument, który potem bada to światło, które do nas dociera. Są też takie astronomiczne badania, które nie wykorzystują światła. Zarówno fale grawitacyjne, astronomia cząstek takich jak neutrino to też jest coś. No i oczywiście zbieranie próbek w Układzie Słonecznym. To znaczy wysyłanie różnych misji, które lecą do komety czy asteroidy i albo badają ją na miejscu, albo w nią uderzają, tak jak ostatnio miało to też miejsce z misją DART, albo zbierają próbki i przesyłają na Ziemię. Wszystko to oczywiście jest w jakichś planach. To jest cała masa różnych koncepcji, jakie powinny być te kolejne badania, np. radioastronomowie mają takie wielkie życzenie, żeby zbudować taki wielki teleskop, radioteleskop na niewidocznej z Ziemi stronie Księżyca. Tam na pewno będzie bardzo cicho radiowo, to znaczy, radia ani internetowe, ani tradycyjne nie będą przeszkadzały w obserwacjach.

Takich koncepcji jest cała masa, więc ja może powiem to, co się uważa za takie prekursory teleskopu Webba. W latach dziewięćdziesiątych już były oficjalnie spisywane, już takie pomysły były. To, co można nazwać prekursorem teleskopu Roman, to np. w 1996 roku była już taka publikacja, która właśnie mówiła: „Zbudujmy coś podobnego do Hubble’a z kamerą o większym polu widzenia i użyjmy tego do badań mikrosoczewkowych”. Teleskop Roman ma też inne ciekawe cele badań. Badania kosmologiczne – zupełnie inne grupy naukowców proponowały podobny instrument. To też na pewno przez lata było robione.

Dodam jeszcze, że teleskop Roman będzie miał też koronograf – znowu wracamy do tego najciekawszego, wydaje mi się, pytania, to znaczy, o badanie planet, ale takie dokładne. Koronograf, czyli takie urządzenie, które zasłania światło gwiazdy, i w tym przypadku NASA nazywa to technology demonstration, czyli to będzie użyte do testów, jak coś takiego powinno być robione. I tarcza, która zasłania światło gwiazdy, nie będzie wewnątrz teleskopu, tylko będzie zupełnie oddzielnie dryfować w kosmosie. Taka wielka tarcza, która raz na jakiś czas będzie zasłaniała jedną konkretną gwiazdę i Roman będzie próbował zobaczyć w pobliżu tej gwiazdy światło od planety, która krąży wokół tej gwiazdy. Więc to jest coś w ogóle niewyobrażalnego.

K.G.: Sprytne.

R.P.: Setki tysięcy kilometrów czy dziesiątki tysięcy kilometrów dalej będzie tarcza, która będzie zasłaniała konkretne gwiazdy. Efektywność tych obserwacji będzie dość niska, bo przesunięcie teleskopu z jednego obiektu na drugi będzie trwało dość długo, więc są też np. plany, żeby takich tarcz było kilka. Wtedy efektywność obserwacji będzie większa. Przy czym rzeczywiście w NASA wiadomo, że to jest ta najbardziej ambitna część, więc ona też nie jest taka podstawowa. Nie może np. nakładać warunków na resztę misji. To jest może taki szczegół związany z zarządzaniem budową teleskopów i instrumentów, które są w użyciu.

K.G.: Jesteś młodym naukowcem, technologia się rozwija. Masz jakąś taką wizję, jak może wyglądać astronomia, jak będziesz odchodził na emeryturę?

R.P.: Jedno wiem – że na pewno nie zabraknie ciekawych obiektów do badania. Nie wiem, czy ktoś jeszcze będzie chciał płacić pensje naukowcom, w tym astronomom, ale na pewno rzeczy ciekawych w kosmosie nie zabraknie. To jest jedno, co wiem. Jaka będzie technologia za około trzydzieści, może czterdzieści lat, jak zdrowie pozwoli? Nie zastanawiam się nad tym na co dzień, szczerze powiem. Niewątpliwie te kolejne wielkie teleskopy i naziemne, i kosmiczne będą miały coraz większe możliwości. Są w budowie dwa teleskopy naziemne o średnicach zwierciadła około trzydziestu metrów. Cały taki obiekt jest wielkości stadionu piłkarskiego, powiedzmy, łącznie z infrastrukturą itd. One na pewno będą zbierały bardzo dużo światła. Czy jeszcze większe powstaną przez kolejne trzydzieści lat? Nie wiem, nie zastanawiam się nad tym.

K.G.: Bardzo dziękuję. Doktor habilitowany Radosław Poleski, Obserwatorium Astronomiczne Uniwersytetu Warszawskiego, członek zespołu OGLE opowiadał w związku z rocznicą wysłania na orbitę teleskopu Jamesa Webba. Dziękuję bardzo.

R.P.: Dziękuję bardzo.

K.G.: I oczywiście powodzenia przy pracy nad teleskopem Nancy Grace Roman.

Dodane:
1,5 tys.

Gość odcinka

dr hab. Radosław Poleski

dr hab. Radosław Poleski

Astrofizyk, pracuje w Obserwatorium Astronomicznym Uniwersytetu Warszawskiego. Zainteresowania badawcze: mikrosoczewkowanie grawitacyjne, planety pozasłoneczne, badanie struktury Galaktyki, statystyka bayesowska, analiza dużych zbiorów danych, gwiazdy zmienne.

Obserwuj Radio Naukowe

Ulubione

Skip to content