Teleskop Roman już w kosmosie. Polacy pomogą szukać kolejnych planet
Na jednym zdjęciu zmieści sto razy więcej nieba niż Hubble. Dwaj polscy astronomowie pomogą mu szukać planet bez własnych gwiazd.
Kosmiczny Teleskop Nancy Grace Roman rozpoczął podróż, która może naprawdę zmienić naszą wiedzę o Wszechświecie. Nowe obserwatorium NASA będzie fotografować ogromne obszary nieba, szukać planet krążących wokół innych gwiazd i badać niewidoczną materię wypełniającą kosmos. W przygotowaniu misji uczestniczą dwaj astronomowie z Uniwersytetu Warszawskiego: dr hab. Przemysław Mróz oraz dr hab. Radosław Poleski, prof. UW.
Falcon Heavy wyniósł nowe kosmiczne oko NASA
Teleskop wystartował 30 sierpnia 2026 roku o godz. 13.26 czasu polskiego. Rakieta Falcon Heavy firmy SpaceX wzniosła się z kompleksu startowego 39A w Centrum Kosmicznym im. Kennedy’ego na Florydzie. Po odłączeniu od ostatniego stopnia rakiety obserwatorium rozpoczęło samodzielny lot.
Nowe kosmiczne oko NASA kieruje się do punktu Lagrange’a L2, oddalonego o około 1,5 mln kilometrów od Ziemi. Podróż potrwa blisko trzy miesiące. W tej części przestrzeni pracuje już Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba. Hubble znajduje się znacznie bliżej, ponieważ krąży kilkaset kilometrów nad naszą planetą.
Start obserwował z Florydy prof. Radosław Poleski z Obserwatorium Astronomicznego Uniwersytetu Warszawskiego. Polski badacz uczestniczył w planowaniu misji i czekał na tę chwilę przez wiele lat.
– Od pierwszych planów zbudowania satelity tego typu minęły dziesięciolecia, więc dla wszystkich włączonych w ten projekt start był uwieńczeniem długiej pracy. Roman jest jedną z flagowych misji agencji NASA i każda tak duża misja wymaga współpracy tysięcy ludzi. Dla mnie dużym sukcesem było wystrzelenie satelity zgodnie z planem. Przez ostatnie kilka lat planowano wystrzelenie Roman w drugiej połowie 2026 roku i to się udało – mówi prof. Radosław Poleski.
Zwierciadło jak w Hubble’u, ale znacznie szerszy obraz
Nowy teleskop ma zwierciadło o średnicy 2,4 metra, czyli podobnej wielkości jak Hubble. Na tym podobieństwa się jednak kończą. Został zbudowany do szybkiego fotografowania wielkich obszarów nieba.
Jej najważniejszym urządzeniem jest Wide Field Instrument, czyli kamera WFI. Ma 300 megapikseli i patrzy na kosmos głównie w podczerwieni. W jej wnętrzu znajduje się 18 detektorów. Każdy ma wielkość krakersa i składa się z około 16,8 mln pikseli.
Na jednym zdjęciu kamera zmieści fragment nieba większy niż widoczna z Ziemi tarcza Księżyca w pełni. Jednocześnie zachowa dokładność obrazu zbliżoną do Hubble’a. Zobaczy więc drobne szczegóły bez konieczności składania dużej mapy z tysięcy małych fotografii.
Pole widzenia obserwatorium jest około sto razy większe niż w przypadku Hubble’a. Dzięki temu może przeglądać niebo nawet tysiąc razy szybciej. W ciągu pierwszych pięciu lat sfotografuje ponad 50 razy większy obszar niż jego starszy poprzednik podczas ponad trzech dekad pracy.
Kosmiczne obserwatorium zbada ciemną stronę Wszechświata
Widziane przez nas gwiazdy, planety, galaktyki i obłoki gazu tworzą tylko niewielką część Wszechświata. Większość kosmosu składa się z ciemnej materii i ciemnej energii. Naukowcy obserwują ich wpływ na otoczenie, ale nadal nie wiedzą dokładnie, czym są.
Ciemna materia nie świeci i nie odbija światła. Zdradza ją grawitacja, która wpływa na ruch gwiazd oraz całych galaktyk. Bez niej wielkie skupiska materii wyglądałyby i poruszały się inaczej. Nowe obserwatorium pomoże przygotować dokładne mapy jej rozmieszczenia.
Ciemna energia wiąże się natomiast z przyspieszającym rozszerzaniem Wszechświata. Astronomowie odkryli, że odległe galaktyki oddalają się od siebie coraz szybciej. Próbują teraz ustalić, co napędza ten proces i jaki los czeka kosmos w odległej przyszłości.
Kosmiczne oko NASA bacznie przyjrzy się miliardom galaktyk, wybuchom supernowych i światłu zakrzywionemu przez grawitację. Zebrane wyniki pokażą, jak zmieniało się tempo rozszerzania Wszechświata i jak powstawały jego największe struktury.
Specjalne okulary zasłonią światło gwiazd
Drugim ważnym urządzeniem na pokładzie jest koronograf. NASA porównuje go do okularów służących do obserwowania okolic odległych gwiazd. Jego zadaniem jest zasłonięcie ich mocnego światła.
Gwiazda może świecić miliony razy jaśniej niż krążąca wokół niej planeta. To przypomina próbę zobaczenia świetlika siedzącego tuż obok bardzo silnej latarni. Koronograf przyciemni blask gwiazdy, a wtedy na zdjęciu pojawią się znacznie słabsze obiekty.
Instrument wykorzystuje zestaw masek, pryzmatów, detektorów i niezwykle dokładnych zwierciadeł. Ma wykrywać planety nawet sto milionów razy ciemniejsze od swoich gwiazd. Jego możliwości będą od stu do tysiąca razy większe niż urządzeń używanych wcześniej w kosmosie.
Nasze kolejne oko w kosmosie skupi się na dużych światach podobnych do Jowisza oraz dyskach pyłu otaczających młode gwiazdy. W takich obłokach rodzą się planety. Astronomowie zobaczą więc zarówno gotowe układy, jak i wcześniejsze etapy ich powstawania.
Planety swobodne naprawdę istnieją! Magazyn „Science” potwierdza „Odkrycie dekady”
Polska specjalność pomoże odkryć odległe planety
Obserwatorium będzie szukało nowych światów także za pomocą mikrosoczewkowania grawitacyjnego. Metoda wykorzystuje fakt, że masa zakrzywia przestrzeń i zmienia drogę światła. Jeżeli dwie gwiazdy ustawią się niemal w jednej linii z Ziemią, bliższa zadziała jak lupa i na krótko rozjaśni tę położoną dalej.
Planeta krążąca wokół bliższej gwiazdy pozostawi w tym rozjaśnieniu dodatkowy, krótki ślad. Astronomowie potrafią go wychwycić, a następnie obliczyć przybliżoną masę odkrytego świata. W ten sposób znajdują nawet obiekty, których nie można zobaczyć bezpośrednio.
Mikrosoczewkowanie jest specjalnością badaczy z Obserwatorium Astronomicznego Uniwersytetu Warszawskiego. W planowaniu misji uczestniczą dr hab. Przemysław Mróz oraz dr hab. Radosław Poleski, prof. UW. Są jedynymi polskimi astronomami zaangażowanymi na tym etapie w przygotowanie pracy nowego teleskopu.
Obaj należą do zespołu OGLE, który od ponad 30 lat obserwuje miliony gwiazd i szuka krótkich zmian ich jasności. Kosmiczna kamera dostarczy im znacznie dokładniejsze obrazy. Polscy naukowcy połączą je z ogromną bazą wyników zebranych wcześniej przez urządzenia pracujące na Ziemi.
Roman poszuka samotnych planet
Jednym z najciekawszych zadań Kosmicznego Teleskopu Nancy Grace Roman będzie poszukiwanie planet swobodnych. To zimne i ciemne globy, które nie krążą wokół żadnej gwiazdy. Prawdopodobnie część z nich została wyrzucona z młodych układów planetarnych wskutek silnych oddziaływań grawitacyjnych.
O potwierdzeniu istnienia takich obiektów pisaliśmy już w Fakty Plus. Naukowcy po raz pierwszy dokładnie zmierzyli masę planety swobodnej dzięki obserwacjom polskiego projektu OGLE, sieci KMTNet oraz satelity Gaia. Obiekt miał około 70 mas Ziemi, a w jego pobliżu nie znaleziono gwiazdy, wokół której mógłby krążyć.
– To „odkrycie dekady”, porównywalne z odkryciem pierwszych udokumentowanych planet pozasłonecznych w latach 90. ubiegłego wieku. Astronomowie wreszcie mają pewność, iż tego typu obiekty istnieją we Wszechświecie – mówił prof. Andrzej Udalski, astronom z Obserwatorium Astronomicznego Uniwersytetu Warszawskiego i lider projektu OGLE.
Roman będzie szukał kolejnych samotnych światów za pomocą mikrosoczewkowania grawitacyjnego. Gdy planeta przejdzie pomiędzy teleskopem a odległą gwiazdą, jej grawitacja na krótko zakrzywi i wzmocni światło tej gwiazdy. Takie rozjaśnienie może trwać zaledwie kilka godzin, dlatego obserwatorium musi bardzo często wykonywać zdjęcia tego samego obszaru nieba.
Teleskop będzie jednocześnie obserwował miliony gwiazd w pobliżu centrum Drogi Mlecznej. Szerokie pole widzenia zwiększy szansę na wykrycie krótkich i rzadkich sygnałów pozostawianych przez planety swobodne. Dzięki zebranym danym astronomowie sprawdzą, ile takich globów przemierza Galaktykę i jak często planety są wyrzucane ze swoich macierzystych układów.
Artemis II: Wielki powrót człowieka na Księżyc. Polka z ESA ujawnia kulisy ochrony astronautów
Radosław Poleski analizuje ogromne zbiory danych
Dr hab. Radosław Poleski, prof. UW, również pracuje w Obserwatorium Astronomicznym Uniwersytetu Warszawskiego i należy do zespołu OGLE. Zajmuje się mikrosoczewkowaniem, planetami pozasłonecznymi, gwiazdami zmiennymi oraz analizą ogromnych zbiorów danych astronomicznych.
W swojej pracy wykorzystuje statystykę bayesowską, która pomaga porównywać różne wyjaśnienia obserwowanych zjawisk. Tworzy także publiczne oprogramowanie MulensModel służące do analizy mikrosoczewek grawitacyjnych.
Radosław Poleski uczestniczył w odkryciu czterech planet swobodnych znalezionych dzięki obserwacjom Kosmicznego Teleskopu Keplera. Był także współautorem badań niezwykle krótkiego zjawiska mikrosoczewkowania OGLE-2016-BLG-1928. Rozjaśnienie trwało zaledwie 42 minuty i najprawdopodobniej wywołał je bardzo mały, samotny obiekt.
Polski astronom obserwował start nowej misji z Florydy. Teraz czeka, aż urządzenie dotrze do celu, przejdzie wszystkie testy i rozpocznie naukową pracę.
– W lutym. Jeśli wszystko pójdzie zgodnie z planem, w lutym zaczną się obserwacje pól do mikrosoczewkowania – zapowiada prof. Radosław Poleski.
Misja IGNIS: polskie próbki leków wróciły z kosmosu po 14 miesiącach
Przemysław Mróz także bada planety swobodne
Dr hab. Przemysław Mróz jest astronomem z Obserwatorium Astronomicznego Uniwersytetu Warszawskiego. Specjalizuje się w mikrosoczewkowaniu grawitacyjnym, planetach pozasłonecznych, ciemnych obiektach w Drodze Mlecznej oraz badaniu budowy naszej Galaktyki.
Szczególne miejsce w jego pracy zajmują właśnie planety swobodne. Naukowiec badał, jak często tacy samotni wędrowcy występują w Drodze Mlecznej. Wraz z pozostałymi członkami zespołu OGLE odkrywał kandydatów na planety swobodne o małych masach. Uczestniczył również w przygotowaniu wyjątkowej trójwymiarowej mapy Drogi Mlecznej, opublikowanej w czasopiśmie „Science”.
Jego pracę doktorską poświęconą wykorzystaniu mikrosoczewkowania do badania Drogi Mlecznej wyróżniła Międzynarodowa Unia Astronomiczna. Otrzymał także Nagrodę im. Franka Wilczka za badania samotnych planet oraz Nagrodę Naukową im. Mikołaja Kopernika za prace dotyczące ciemnej materii.
Nowe obserwatorium będzie dla niego wyjątkowo ważnym narzędziem. Jego kamera ma patrzeć na ogromną liczbę gwiazd w centrum Drogi Mlecznej i wychwytywać nawet bardzo krótkie rozjaśnienia. W ten sposób może znaleźć samotne ciała o masie zbliżonej do Ziemi, a nawet Marsa.
Prof. Jacek Kot: zdrowy organizm dobrze znosi lot w kosmos
Każdego dnia prześle 1,4 terabajta danych
Po dotarciu w okolice punktu L2 obserwatorium przejdzie serię testów i kalibracji. Inżynierowie sprawdzą zwierciadło, kamerę, koronograf, łączność oraz wszystkie systemy potrzebne do utrzymywania prawidłowego położenia.
Pierwsze zdjęcia mają zostać opublikowane na początku 2027 roku. Później urządzenie będzie codziennie przesyłało na Ziemię około 1,4 terabajta danych. To największy strumień informacji w historii astrofizycznych misji NASA.
Wyniki trafią do stacji naziemnych w Nowym Meksyku, Australii i Japonii. W ciągu pięciu lat głównej misji może powstać około 20 petabajtów przetworzonych danych. Do ich przeglądania potrzebne będą sztuczna inteligencja, uczenie maszynowe oraz pomoc miłośników astronomii.
Zebrane informacje zostaną udostępnione naukowcom po ich przetworzeniu. Dzięki temu zespoły z całego świata będą mogły jednocześnie przeszukiwać fotografie i szukać zjawisk, których nie przewidzieli twórcy misji.
– Pozostaje czekać, aż Roman osiągnie docelową orbitę i zacznie przesyłać zdjęcia nieba. Jestem przekonany, że te zdjęcia pozwolą zrealizować założone cele, ale dodatkowo umożliwią wiele odkryć, których się teraz nie spodziewamy – podkreśla prof. Radosław Poleski.
Polska kopuła satelitarna za 2,8 mld zł. Alternatywa dla Starlinka
Obserwatorium nosi imię „matki Hubble’a”
Nancy Grace Roman była pierwszą główną astronomką NASA. Rozpoczęła pracę w amerykańskiej agencji kosmicznej w 1959 roku i pomogła stworzyć program obserwatoriów wysyłanych poza ziemską atmosferę.
Szczególnie mocno zabiegała o budowę dużego teleskopu kosmicznego. Pomysł spotykał się wtedy z problemami finansowymi i brakiem politycznego poparcia. Dzięki jej pracy projekt przetrwał i po latach zmienił się w Kosmiczny Teleskop Hubble’a.
Z tego powodu Nancy Grace Roman nazywana jest „matką Hubble’a”. Teraz jej imię nosi kolejne kosmiczne oko ludzkości. Hubble pokazywał nam niewielkie fragmenty nieba z niezwykłą dokładnością. Nowa kamera zachowa podobną ostrość, ale na jednym zdjęciu zmieści znacznie większy kawałek Wszechświata.
Źródła: NASA, Jet Propulsion Laboratory, Uniwersytet Warszawski, Serwis Naukowy Uniwersytetu Warszawskiego, Fakty Plus
Dobre i tanie leki dla seniorów. MZ negocjuje listę 65+
