NASA se sprema lansirati misiju koja će stvoriti najšareniju 3D kartu cijelog neba do sada. Poznata kao SPHEREx, ova misija će analizirati svaki piksel svemira kako bi otkrila što se tamo nalazi, od čega je sastavljen i koliko je udaljen, u pokušaju da odgovori na neka od najdubljih pitanja o njegovu postanku.

Planirano je da letjelica poleti u petak 28. veljače, nakon čega će u naredne dvije godine četiri puta skenirati cijelo nebo. Na kraju misije svaki dio svemira bit će zabilježen u infracrvenom spektru od čak 102 boje – daleko više od bilo koje dosadašnje karte neba.

'Promatrat ćemo sve na nebu i dobiti spektar za svaki piksel, bez obzira na to što se tamo nalazi - komete u našem Sunčevom sustavu, planete, zvijezde, galaksije', rekao je Olivier Doré, astrofizičar iz NASA-inog laboratorija za mlazni pogon (JPL) i vodeći znanstvenik misije SPHEREx. 'Očekujemo da će ovaj skup podataka proširiti naše opće razumijevanje svemira – bez obzira na to koji vam je objekt na nebu najdraži, mi ćemo izmjeriti njegov spektar.'

Tri ključne misije

Iako se iza naziva SPHEREx krije pomalo nespretna kratica, ona označava 'Spectro-Photometer for the History of the Universe, Epoch of Reionization and Ices Explorer' (istraživač spektrofotometra povijesti svemira, epohe reionizacije i leda), što savršeno opisuje tri glavna cilja misije. Prvi cilj je istražiti kako je svemir izgledao u djeliću sekunde nakon Velikog praska. Drugi je pokušati zbrojiti svu svjetlost koju su ikad emitirale galaksije. Treći cilj je identificirati vodu i druge ključne sastojke za život unutar naše galaksije, Mliječne staze.

Da bi postigao ove ciljeve, SPHEREx će prikupljati podatke o spektru svjetlosti koja dolazi iz svemira. Analizom rastegnutosti ili sažetosti valnih duljina svjetlosti znanstvenici mogu odrediti udaljenost izvora te otkriti kreće li se prema nama ili od nas. Konačni rezultat bit će gigantska trodimenzionalna karta sačinjena od relativnih položaja otprilike 450 milijuna galaksija. Ova će karta pomoći u testiranju teorija o kozmičkoj inflaciji, kratkom razdoblju neposredno nakon Velikog praska, kada se svemir proširio za septilijune puta u djeliću kvintilijuntog dijela sekunde.

Raspored galaksija u svemiru vjerojatno je određen tijekom tog razdoblja, pa će SPHEREx mjeriti gustoću galaksija širom svemira. Ako su one ravnomjerno raspoređene, mogla bi se potvrditi jednostavna teorija inflacije koja uključuje hipotetsku česticu zvanu inflaton. No ako se gustoća značajno razlikuje, to bi moglo ukazivati na prisutnost dodatnih, još nepoznatih sila i čestica.

Na tragu povijesnih otkrića

Znanstvenici će također koristiti SPHEREx-ovu 3D kartu za ono što se čini nemogućim zadatkom, a to je izračun ukupne svjetlosti koju su emitirale sve galaksije kroz cijelu povijest svemira. Podaci će otkriti koliko je daleko putovala, odakle dolazi, kada je emitirana te kako se ukupna svjetlosna emisija mijenjala kroz kozmičku povijest.

No SPHEREx neće proučavati samo daleki svemir. Njegovi podaci mogli bi baciti novo svjetlo na mogućnost postojanja života u našoj galaksiji, analizirajući prisutnost leda i drugih spojeva u molekularnim oblacima u kojima se formiraju zvijezde.

Svaki element i spoj ima jedinstven spektroskopski 'otisak prsta' temeljen na načinu na koji njegovi atomi apsorbiraju i emitiraju različite valne duljine svjetlosti. Znanstvenici će ovu metodu koristiti da bi utvrdili što se nalazi u tim molekularnim oblacima, analizirajući svjetlost koja prolazi kroz njih.

Znanstveno partnerstvo moćnih platformi

SPHEREx će provesti više od devet milijuna promatranja ovih oblaka te pri svakom prolasku prikupljati 3D podatke o njihovom sastavu, identificirajući vodeni led, ugljični dioksid, ugljični monoksid i druge materijale ključne za razvoj života. Ako se ovi spojevi nalaze u velikim količinama unutar oblaka, veća je vjerojatnost da će ih planeti u tim regijama preuzeti, čime bi potencijalni život dobio bolje uvjete za nastanak.

Što god SPHEREx otkrio, njegovi će podaci biti pravo blago za znanstvenike desetljećima nakon završetka misije. Posebno bi mogao biti koristan u kombinaciji s drugim teleskopima poput Jamesa Webba, a koji ima uži, ali dublji pogled u svemir.

'Ako otkrije neko posebno intrigantno područje, Webb će moći proučavati taj cilj s većom spektralnom preciznošću i u valnim duljinama koje SPHEREx ne može detektirati', kaže Gary Melnick, astronom i član znanstvenog tima misije SPHEREx, dodajući:

'Ova dva teleskopa mogla bi stvoriti iznimno moćno partnerstvo u istraživanju svemira.'