Szuperszem kutatja az égboltot

Biztosra nem mondhatjuk, de a tervek szerint december 22-én indul útnak a csaknem kilencmil­liárd dollárból épített új űrobszervatórium, a James Webb-űrtávcső. A csillagászok régóta várt szupereszközét a Hubble-űrteleszkóp utódjaként tartják számon.

A program az amerikai űrügynökség, a NASA vezetésével, az európai ESA és a kanadai CSA űrügynökségek részvételével megvalósuló közös fejlesztés. Névadója James Webb, a NASA történetének második főigazgatója, akinek meghatározó szerepe volt az Apollo-holdprogramban. Ahogy az egykoron a Hubble esetében, most a James Webb-űrtávcső (JWST) ígér a csillagászat szinte minden területén korszakalkotó felfedezéseket. A Svábhegyi Csillagvizsgáló közleményében olvasható, hogy a NASA valaha épített legnagyobb és legérzékenyebb infravörös űrtávcsöve segítségével kozmikus eredetünk nagy kérdéseire keresik a választ a kutatók: az univerzum történetének régmúltját szeretnék feltérképezni, az ősrobbanást követő fejlődési szakaszokat. Vizsgálni fogják még a közelebbi csillagok és a körülöttük levő bolygórendszerek kialakulását, valamint az élet hordozására alkalmas exobolygókat is.

Az ősrobbanás után létrejövő galaxisok első generációjának születéséig láthat vissza az időben az új űrteleszkóp

– tájékoztatott Ábrahám Péter, a Csillagászati és Földtudományi Kutatóközpont tudományos tanácsadója.

A JWST nem Föld körüli pályán kering majd, mint a Hubble, hanem a Nap és a Föld alkotta rendszer egyik Lagrange-pontjának a környezetében. Ez a Földtől mintegy másfél millió kilométer távolságban található régió amiatt különleges, mert az itt elhelyezett űreszközök a Földdel együtt, egy év alatt kerülik meg a Napot. A JWST távcsövét egyébként nem zavarja sem a Nap, sem a Föld fénye. Miközben az űrtávcső kifelé néz a Naprendszerből, a beszűrődő fénytől és a felmelegedéstől egy öt rétegből álló, hatalmas (teniszpálya méretű) árnyékoló ernyő védi a hátsó, vagyis a Nap felőli oldalán. Az űrtávcső főtükre egy kinyitott állapotában hat és fél méter átmérőjű mozaiktükör, amely 18 hatszögletű szegmensből áll. A berilliumból készített, vékonyan aranyozott szegmensek egyenként húsz kilogramm tömegűek és 1,32 méter átmérőjűek. Maga a teljes űrtávcső starttömege a feltöltött üzemanyagtartályokkal és a rakétához csatlakozó adapterrel együtt 6,2 tonna.

A Hubble a látható és az ultraibolya-tartományban mér, azaz a forró jelenségeket, például a csillagok fejlődését tanulmányozza, a Webb ellenben az infravörös tartományban érkező jeleket érzékeli. Azt „látja”, ami a csillagok tágabb környezetében játszódik le, azaz a hideg jelenségeket. A csillagközi por, a bolygók, az üstökösök jeleit detektálja.

Az egészen távoli objektumok fénye az univerzum tágulása és az ebből következő úgynevezett vöröseltolódás miatt az infravörös-tartományba tolódott, ezért nem látta a Hubble és ezért képes ezek érzékelésére a Webb.

Az űrtávcső értékes kutatási idejére a világ csillagászai pályázatok útján szerezhetnek jogosultságot. Jó hír, hogy az Európai Űrügynökség tagországaiban – így Magyarországon – dolgozó kutatók a rendelkezésre álló összes távcsőidő legalább 15 százalékát kaphatják meg az ESA-nak a projekthez adott hozzájárulásáért cserébe. Többek között így vizsgálják majd az űrtávcsővel az EX Lupi nevű fiatal csillag kitöréseinek a csillag körüli korongra kifejtett hatását. – 2008-ban vettük észre a csillag hirtelen kifényesedését. A színképében különös, szilíciumkristályok jelenlétére utaló csúcsok látszódtak. A kifényesedés előtt készült felvételeken ellenben nem voltak ilyen csúcsok. Azaz a kristályok keletkezése a kitöréssel magyarázható.

– Ahogy telt az idő, a csúcsok csökkentek, ami az anyag fogyatkozására utal. Miért? Talán valamiféle anyagledobódás játszódott le, ami egyre távolodik a csillagtól? Ennek szeretnénk utánajárni.

A Naprendszer üstököseiben is találni szilíciumkristályokat, amelyek keletkezésére eddig nem volt magyarázat. A Webb ennek a megértéshez is hozzásegíthet – mondta el Ábrahám Péter, aki a jövő nyárra 1,6 óra mérési időt kapott. A Webb űrteleszkópon nincs magyar fejlesztésű eszköz, de magyar szakember mégis kivette a részét a munkából. Ábrahám Péter tanítványa, a Heidelbergben dolgozó Detre Örs tíz éve részese az űrteleszkóp fejlesztésének, tesztelésének.

A Hubble-űrteleszkóp nem kerül a kukába, hiszen amíg működőképes, kiegészíti a Webbet. Ugyanazon térségben az előbbi a forró jelenségeket, utóbbi a hideg eseményeket méri. Amikor ugyanarra a térrészre koncentrálnak, minden korábbinál részletesebb információkat adhatnak az univerzum adott pontjáról.

Mit adott nekünk a Hubble? 

Az 550 kilométeres magasságban a Föld körül keringő műszernek köszönhetően sokkal részletesebben ismerjük az univerzumot, mint pályára állása előtt. A veterán obszervatórium mérései szenzációs felfedezések sorát alapozták meg. Az 1990-es indítás előtt a csillagászok nem tudták, hogy az univerzum tíz- vagy húszmilliárd éves. A Hubble-nek köszönhetően kiderült, hogy 13,8 milliárd éve létezik. Az eszköz központi szerepet játszott annak felismerésében, hogy a világegyetem gyorsulva tágul – ez a felismerés Nobel-díjat ért. Amikor a Hubble elindult, a tudósok még nem ismertek más csillag körül keringő bolygót, azaz exobolygót. Ma több ezer ilyenről tudunk – a Hubble úttörő szerepet játszott ezen távoli világok feltárásában. Egyre többet tudunk arról is, hogy miként nézett ki az univerzum néhány száz millió évvel az ősrobbanás után.

Borítókép: James Webb-űrtávcső (Fotó: NASA)