Dvanáctého března odstartoval do vesmíru nový astronomický dalekohled SPHEREx. V naší Galaxii někdy také zvané Mléčná dráha bude hledat skryté zásobárny vody, uhlíku a dalších látek, ze kterých mohou vznikat planety a potenciálně i život. Hlavním úkolem bude ale vytvoření trojrozměrné mapy ostatních galaxií ve vesmíru.
SPHEREx pracuje v extrémní zimě
Zrcadlo dalekohledu má průměr jen dvacet centimetrů, což je méně, než mají některé amatérské dalekohledy. Obrovskou výhodou je ale jeho umístění a vybavení. SPHEREx bude pozorovat infračervené záření, které vyzařují všechna tělesa s nějakou teplotou. Dokonce i ledový rampouch je dost teplý na to, aby infračervené záření vyzařoval.
Pro lidské oko je neviditelné a částečně ho pohlcuje zemská atmosféra, což SPHEREx trápit nemusí, protože bude obíhat ve výšce 700 kilometrů nad Zemí. Ve vesmíru na něj ovšem čekají jiné nástrahy – teplo vyzařované Sluncem a Zemí by ho doslova oslepilo. Dalekohled je proto vybaven obrovským trojvrstvým štítem, který optiku udrží v dokonalé tmě a teplotě –210 °C.
Jeden přístroj vládne 450 milionům galaxií
Na palubě SPHEREx je pouze jeden vědecký přístroj. Dokáže rozložit světlo na jednotlivé barvy podobně, jako to dělají kapky vody vytvářející duhu. Vědci těmto barvám říkají vlnové délky. Každý úsek oblohy bude zobrazen 102krát, pokaždé s použitím jiného barevného filtru, který blokuje všechny vlnové délky (barvy) kromě jedné. SPHEREx se zaměří na galaxie.
Nečekejme ovšem detailní snímky, jako je umí pořídit větší Vesmírný dalekohled Jamese Webba. Cílem není pořídit podrobné snímky několika galaxií, ale zmapovat světlo, které k nám přichází ze 450 milionů galaxií.
Jak se změřit vzdálenost galaxií? Pomůže červený posuv
Na základě dat vědci sestaví trojrozměrnou mapu galaxií. K tomu samozřejmě potřebují změřit jejich vzdálenosti. Jak? Světlu rozloženému na jednotlivé barvy se říká spektrum. V něm se vyskytují čáry, kdy každá z nich odpovídá určitému chemickému prvku a má svou vlnovou délku. To však platí především v laboratoři.
Ve vesmíru se mohou čáry posouvat k jednomu z konců spektra, pokud se k nám objekt přibližuje nebo se od nás naopak vzdaluje. Velmi vzdálené galaxie se od nás vzdalují, což se ve spektru projeví tak, že se čáry posouvají k červenému konci spektra. Čím vzdálenější je galaxie, tím větší je tento posun. Pokud ho změříme, dostaneme vzdálenost galaxie.
Co odhalí nová mapa galaxií o velkém třesku?
Vesmír vznikl před více než 13 miliardami let při velkém třesku. Mnohem méně než sekundu po velkém třesku se vesmír prakticky okamžitě neuvěřitelně nafoukl. Bylo to podobné, jako kdyby se malý balonek okamžitě nafoukl do balonu o průměru desítek světelných let. Vědci tomuto jevu říkají inflace a zatím zůstává záhadou.
Data ze SPHEREx pomohou doplnit objevy dalekohledů, které se zaměřují na vznik a vývoj vesmíru, jako je již fungující Euclid nebo připravovaný dalekohled Nancy Grace Romanové, který odstartuje za dva roky. Tyto dalekohledy se věnují výzkumu skryté energie a hmoty, které tvoří většinu vesmíru, ale nevidíme je. Pozorujeme pouze jejich vliv na viditelnou hmotu, jako jsou galaxie, nebo na rozpínání vesmíru.
INFOGRAFiKA
Velké vesmírné dalekohledy NASA
Důležitou součástí poznávání vesmíru jsou dalekohledy umístěné mimo zemskou atmosféru. Americká NASA jich vyslala už celých šest. Na který si pamatujete?
-
Hubbleův vesmírný dalekohled, vypuštěn v dubnu 1990
-
Spitzerův vesmírný dalekohled, vypuštěn v srpnu 2003
-
WISE (Wide-Field Infrared Survey Explorer), vypuštěn v prosinci 2009
-
Vesmírný dalekohled Jamese Webba, vypuštěn v prosinci 2021
-
SPHEREx (Spectro-Photometer for the History of the Universe, Epoch of Reionization and Ices Explorer), vypuštěn v únoru 2025
-
Vesmírný dalekohled Nancy Grace Romanové, plánovaný start do května 2027
Objev trpasličí galaxie Andromeda XXXV:
Vědci nezkoumají jen nejvzdálenější galaxie ale zaměřují se i na ty blízké, protože i ony nám mohou osvětlit, jak se galaxie vyvíjely. V březnu oznámili, že nedaleko slavné galaxie v Andromedě objevili neuvěřitelně malou trpasličí galaxii zvanou Andromeda XXXV. Nachází se přibližně 3 miliony světelných let od nás a její hmotnost je odhadována na pouhých 20 000 hmotností Slunce, zatímco běžné galaxie dosahují hmotnosti stovek miliard Sluncí. To znamená, že je asi milionkrát menší než naše Mléčná dráha.
Profesor Eric Bell z Michiganské univerzity přirovnal tuto situaci k „dokonale funkčnímu člověku o velikosti zrnka rýže“. Studium trpasličích galaxií, jako je Andromeda XXXV, je důležité pro pochopení procesů formování a evoluce galaxií v různých kosmických prostředích. Objev této galaxie naznačuje, že vesmír stále skrývá mnoho tajemství a že i malé galaxie mohou poskytnout klíčové informace o historii a dynamice vesmíru.
