Wydawałoby się, że wiemy wszystko o kosmosie. Tysiące teleskopów i codzienny strumień danych dają złudzenie, że nasze oczy śledzą każdy zakątek wszechświata.
W rzeczywistości jest zupełnie inaczej.
Pomimo cudów zaawansowanych technologicznie krążących wokół nas, ogromne części rzeczywistości pozostają niewidoczne. A przynajmniej niezbadane.
Nieskończona przerwa
Światło to nie tylko to, co widzimy. Widmo widzialne-od fioletowego do czerwonego — obejmuje zakres długości fal tylko dwukrotnie. Tylko dwa. Jednocześnie ścieżka od długich fal radiowych do przenikliwych promieni gamma obejmuje zakres ponad 250 000 razy większy rząd wielkości. To jest nieskończoność.
Dlaczego więc zastanawiamy się nad dziurami w tej” ścianie ” wiedzy?
Niemniej jednak poradziliśmy sobie lepiej niż oczekiwano. Obecnie działają tysiące teleskopów optycznych. Tuzin gigantów stoi na górach lub unosi się nad chmurami.
Przechowujemy nawet stare dane. Niebo zmienia się powoli. Mapy optyczne opracowane w latach 90. do dziś pozostają przydatne. Tak działa kosmos. Wie, jak czekać.
Weź zakres podczerwieni. Misja Wide-Field Infrared Survey Explorer (WISE) przeskanowała całe niebo. Teraz Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba (JWST) patrzy jeszcze głębiej niż kiedykolwiek. Mikrofale? Odwzorowane przez satelity WMAP i Planck. Fale milimetrowe pod kontrolą ALMA. Ultrafiolet jest utrwalany przez Galex i Hubble. Promienie rentgenowskie i gamma? Śledzą to Chandra, Fermi i Swift.
Prawie się zamykają.
Ale wciąż są dziury. Jedna glaring gap (wyraźna Luka) znajduje się między promieniowaniem podczerwonym a falami radiowymi. Misja PRIMA ma nadzieję ją zlikwidować. Innym problemem są fale radiowe o długości ponad dziesięciu metrów. Jonosfera ziemi odbija je jak lustro. Z powierzchni planety ich nie widzimy.
Rozwiązanie? Idź na Księżyc.
Proponowane są projekty budowy anteny o średnicy kilometra po drugiej stronie Księżyca. Jest cicho. Zimno. Ciemny. Będzie w stanie wychwycić sygnały z epoki “ciemnych wieków” — tych kilkuset milionów lat po Wielkim Wybuchu, ale przed pojawieniem się pierwszych gwiazd. Era, która jest teraz przed nami na zawsze ukryta.
Nie tylko światło
Oto jedna sztuczka dla ciebie. Kochamy światło. Ale Wszechświat komunikuje się również innymi “głosami”.
Na przykład falami grawitacyjnymi. Są to zmarszczki w czasoprzestrzeni spowodowane szybkim przyspieszeniem masywnych obiektów. Większość ciał wytwarza fale zbyt słabe, aby je zauważyć. Czarne dziury to inna sprawa. Krzyczą językiem grawitacji.
W 2015 roku Ligo usłyszał ten krzyk. Połączenie dwóch czarnych dziur. Niewidocznych dla teleskopów optycznych, ale ogłuszająco głośnych w widmie grawitacyjnym. Einstein przewidział to sto lat temu. Technologia po prostu potrzebowała czasu, aby dogonić teorię.
Od tego czasu zarejestrowaliśmy setki takich kolizji. Są to głównie gwiazdy neutronowe i czarne dziury o małej masie.
A co z gigantami? Supermasywne czarne dziury wirujące w tańcu do siebie? Tworzą znacznie dłuższe i wolniejsze fale. LIGO jest zbyt małe, by je wyczuć. Z pomocą przychodzi LISA.
Planowane uruchomienie Europejskiej Agencji Kosmicznej planowane jest na 2035 rok. Trzy statki kosmiczne. Oddzielone odległością 2,5 miliona km.unoszące się w ciszy kosmosu. Ziemia jest zbyt głośna. Za duża. Zbyt zagracony na tak subtelne słuchanie.
Zaginiona masa
I wreszcie ciemna materia.
Ona istnieje. Jesteśmy tego pewni. Trzyma galaktyki razem. Tworzy strukturę wszechświata.
Ale nie możemy jej dotknąć. Nie możemy tego zobaczyć.
Być może w tej chwili, kiedy czytasz te wiersze, przez twoje ciało przepływają strumienie jej cząstek. A może wcale nie są to cząstki. Żaden eksperyment nie wykrył jej jeszcze bezpośrednio. Ostatecznie. Wykrywamy ją tylko pośrednio, poprzez sposób, w jaki zakrzywia światło lub wpływa na ruch ciał.
To zmusza nas do poszukiwania sygnałów poza fotonami. Spójrz na neutrina. Na odłamki atomowe. Posłańców, którzy prawie nie wchodzą w interakcje ze zwykłą materią. A nawet w ogóle nie wchodzą w interakcje.
Ślepota na “domowej arenie”
Ale oto największy atut w talii.
Dokładnie mapujemy miliardy lat świetlnych w głębinach kosmosu, ale prawie nic nie wiemy o naszym własnym podwórku.
Za Neptunem leży zamarznięty pas cmentarny-obłok transneptunowy. Miliardy lodowych ciał, pozostałości stworzenia.
Znaleźliśmy tylko kilka tysięcy z nich.
Są słabe. Są odległe. Wkrótce rozpocznie się obserwatorium Vera Rubin. Znajdzie dziesiątki tysięcy takich obiektów. Jej specjalnością jest astronomia zakresu czasu. Obserwuje zmiany. Nowe gwiazdy. Supernowymi. Poruszającymi się asteroidami. Siła Rubina polega nie tylko na bystrym widzeniu, ale także na zdolności zauważenia, kiedy zmienia się obraz.
Rubin pomoże nam sklasyfikować te lodowe pozostałości. Powie nam, jak wyglądał wczesny Układ Słoneczny. Przed powstaniem Planet.
Ale co jest bliżej?
Tutaj, obok Słońca, znów jesteśmy ślepi.
Między Ziemią a Merkurym leży obszar, którego ledwo zbadaliśmy. Od 2018 roku nurkuje tam Sonda Parker Solar Probe, mierząc wiatr słoneczny w pobliżu powierzchni gwiazdy. To odważna praca.
W tej olśniewającej furii coś może się ukryć.
Wulkanoidy. Małe asteroidy o rozmiarach od 100 metrów do 6 km.ich orbity są ukryte w głębokiej strefie blasku słońca. Zbyt jasne, aby można je było zobaczyć z ziemi. Ich istnienie przepisałoby nasze rozumienie ewolucji Planet. Nie wiemy, czy tam są. Po prostu nie oglądaliśmy wystarczająco dobrze.
A jakie jest niebezpieczeństwo? Z tego samego powodu nie możemy dostrzec Asteroid lecących z naszej orbity. Słońce je ukrywa.
NASA planuje wystrzelić sondę Near-Earth Object Surveyor w 2027 roku. Zajmie pozycję bliżej Słońca niż my. Milion kilometrów bliżej.
Jego zadanie? Znajdź zagrożenia czające się w odległości 45 stopni od naszej Gwiazdy. Katalog obiektów większych niż 140 metrów.
Nie chodzi o odkrywanie nowego. Chodzi o zobaczenie tego, czego zawsze brakowało, tuż nad naszymi głowami, na naszym własnym niebie.
Wszechświat jest głośny. W końcu tworzymy “uszy”, aby usłyszeć wszystko. Nawet jeśli niektórzy z nas bardziej lubią ciszę ciemności.
