Nowy, potężny teleskop Nancy Grace Roman i soczewkowanie grawitacyjne — czy czeka nas przełom w badaniu Ciemnej Energii i znajdowaniu egzoplanet?

Od stuleci astronomowie głowili się jak wyjrzeć poza granice naszego układu słonecznego i kilku najbliższych gwiazd. Jak z pozycji Ziemii — lub jej orbity — wejrzeć w najdalsze zakątki obserwowalnego wszechświata? Jak dostrzec rzeczy na pozór niewidoczne — czarne dziury, małe w skali kosmicznej gwiazdy neutronowe lub ciemną materię. Z pomocą przyszła — jak zawsze — fizyka!

Wyobraź sobie lupę, która potrafi zaglądać w niewyobrażalną dal (miliardy lat świetlnych), ale równocześnie w przeszłość (…również miliardy lat świetlnych), dosięgając swym okiem pierwsze galaktyki we Wszechświecie, sformowane niedługo po Wielkim Wybuchu. To nie wszystko — ta lupa może mieć wielkość całej galaktyki a czasami nawet gromady galaktyk. Magia? Nie to tylko zadziwiający, a jednocześnie naturalny efekt soczewkowanie grawitacyjnego, dzięki któremu możemy poczuć się jak Krzysztof Kolumb płynący przez morze gwiazd, dokonując odkryć nowych, nieznanych „lądów”.

No dobra, ale czym w zasadzie jest soczewkowanie grawitacyjne? To mechanizm przewidziany już przez ogólną teorię względności Alberta Einsteina (1915 rok), która zakłada, że masywne obiekty zakrzywiają czasoprzestrzeń wokół siebie, co wpływa na trajektorię poruszających się w ich pobliżu obiektów, a w przypadku omawianego mechanizmu — przede wszystkim światła. Dzięki temu odległe obiekty, które normalnie byłyby dla nas niewidoczne, są dzięki temu efektowi powiększone, a czasami nawet ich obraz jest zwielokrotniony.

Już najnowszy teleskop Jamesa Webba, który wykorzystuje te zjawisko, daje wspaniałe efekty od samego początku swojego działania. Jednak NASA planuje w 2026 roku wysłać w kosmos jego następcę, który będzie jeszcze potężniejszy. Teleskop Nancy Grace Roman, nazwany na część Nancy Grace Roman, pierwszej dyrektor ds. astronomii w NASA i jednej z pionierów programu kosmicznego, nazywaną „matką teleskopu Hubble’a” ma też nazwę Wide Field Infrared Survey Telescope (WFIRST). Kamera z szerokim polem widzenia pozwoli na obserwacje w bliskiej podczerwieni a dzięki 100-krotnie większemu polu widzenia niż teleskop Hubble’a, Roman będzie w stanie rejestrować ogromne obszary nieba w niezwykłej szczegółowości. Wyposażony będzie w eksperymentalny instrument do bezpośredniego obrazowania egzoplanet i ich atmosfer poprzez blokowanie światła gwiazd macierzystych (czyli zmniejszającą się jasność i właściwość światła gwiazd przez przelatujące na przez jej tarczę planet).

Teleskop Roman ma również badać wielką zagadkę kosmosu, nad którą od lat głowią się astronomowie — naturę ciemnej energii i ciemnej materii (odpowiadające za ponad 95% masy i energii we Wszechświecie). Będzie także mapował rozkład galaktyk i gromad galaktyk w makroskali, co pozwoli lepiej zrozumieć strukturę kosmosu.

Czy obserwacje dokonane przez nowy teleskop przyniosą w końcu odpowiedzi na nurtujące nas od lat pytania? Czy pomogą lepiej zrozumieć otaczającą nas przestrzeń kosmiczną? A może doprowadzą do jeszcze większej ilości pytań i niewiadomych? Niezależnie od odpowiedzi na te pytania — warto czekać, bo ciekawość ludzka jak zawsze prowadzi w zdumiewające (i bardzo odległe) miejsca!