Ez az új távcső elénk tárhatja a világegyetem keletkezését

Mikor és hogyan keletkezett a világegyetem? Erre a kérdésre keresi a választ egy nemzetközi csillagászcsoport, amely egy új, hatalmas távcső segítségével minden eddiginél távolabbi múltba pillanthat be. Wendy Freeman vezeti a Dél-Amerikában épülő Óriás Magellán-távcső (GMT) projektjét. A TEDGlobal riói rendezvényén tartott előadásában megosztja velünk, milyen merész távlatokat nyithat a GMT a csillagászati felfedezések számára.

14 éves koromban érdeklődtem
a természettudományok iránt –

lenyűgözött ez a világ,
örömmel tanultam róla.

Volt egy középiskolai tanárom,
aki gyakran mondta az osztálynak:

"A lányoknak most nem kell figyelniük."

Szép kis biztatás.

(Nevetés)

Én inkább erre a mondatra nem figyeltem.

Hadd vigyem el most önöket
az Andok hegység chilei részébe,

500 km-nyire Santiagótól északkeletre,

egy nagyon távol eső, kopár,
gyönyörű helyre.

Nem sok minden van ott.

Kondorkeselyűk, tarantellapókok,

éjjelenként pedig, mire lemegy a nap,

rendkívül tiszta égbolt tárul elénk.

Varázslatos hely ez a hegység.

Csodálatos találkozási pontja
egy magányos hegycsúcsnak

s a tökéletesen kifinomult technológiának.

Őseink a legrégebbi időktől fogva

kémlelték a csillagos eget,
és tűnődtek létezésünk kérdésein.

Nemzedékünk sem kivétel ez alól.

Az egyetlen bökkenő,
hogy ma már alig látni csillagokat

a város fényei miatt.

Ezért a csillagászok
ilyen távoli hegytetőkre mennek,

hogy onnan vizsgálják a világűrt.

A távcsövek tehát
ablakot nyitnak a világegyetemre.

Nem túlzás azt állítani,
hogy a déli félteke lesz

a csillagászat jövője a 21. században.

Már jelenleg is
távcsövek egész hadával dolgozunk

az Andok hegységben, Chilében,

amely hamarosan új eszközök
tényleg szenzációs tárával bővül.

Két nemzetközi kutatócsoport
óriástávcsöveket fog építeni,

amelyek mint az emberi szem,
érzékelik a fénysugarakat.

Lesz egy kutatótávcső,

amely éjszakánként
rendszeresen fürkészi az eget.

Lesznek rádiótávcsövek,

amelyek érzékelik
a nagyobb hullámhosszú rádiósugárzást,

és lesznek távcsövek az űrben.

Lesz egy utódja a Hubble-űrtávcsőnek,

a James Webb-űrtávcső,

amelynek indítását 2018-ra tervezik.

Lesz egy TESS nevű műhold

a naprendszerünkön kívüli bolygók
felfedezésére.

Az elmúlt évtizedben
egy csoportot vezetek –

egy konzorciumot –,
és ez a nemzetközi csoport

elkezdte megépíteni

a majdani legnagyobb optikai távcsövet.

A neve Óriási Magellán-távcső,
rövidítve GMT.

A távcső több 8,4 méter átmérőjű tükörből

fog állni.

Az majdnem 27 láb.

Mint ez a színpad
a közönség negyedik soráig.

A távcsőnek mind a hét tükre

8,4 méter átmérőjű lesz.

A hét tükör együttes átmérője
ebben a távcsőben

24,5 métert tesz ki.

Akkora lesz tulajdonképpen,
mint ez az előadóterem.

A távcső teljes magassága
kb. 43 méter lesz,

és mivel Rióban vagyunk,

néhányan önök közül már bizonyára
látták a hatalmas Krisztus-szobrot,

amely hasonló magasságú,

sőt kisebb, mint amekkora
ez a távcső lesz .

A mérete a Szabadság-szoborhoz
hasonlítható.

A távcső befoglaló szerkezete 22 szintes,

60 méter magas lesz.

A szokatlan kialakítású épület
a távcső védelmét szolgálja.

Nyitott ablakai lesznek az égboltra,

képes lesz az égbolt követésére,

tulajdonképpen forogni fog –

egy 2.000 tonna súlyú forgó épület lesz.

Az Óriás Magellán-távcső felbontása
tízszer nagyobb lesz,

mint amire a Hubble képes.

Érzékenysége 20 milliószorosa
az emberi szemének.

És a történelem során először
képes lehet rá, hogy életre bukkanjon

Naprendszeren kívüli bolygókon.

Lehetővé teszi, hogy visszapillantsunk
az univerzum első fényére –

mondhatjuk, a világegyetem hajnalára.

A kozmikus hajnalra.

A távcső segítségével visszatekinthetünk,

megfigyelhetjük galaxisok keletkezését,

az első fekete lyukakat,
az első galaxisokat.

Több ezer éve tanulmányozzuk a világűrt,

és keressük helyünket a világegyetemben.

Az ókori görögök azt állították,

hogy a Föld a világegyetem középpontja.

500 évvel ezelőtt
Kopernikusz leváltotta a Földet,

és a Napot tette
a világegyetem középpontjába.

Az évszázadok során megtapasztalhattuk,

hogy mióta Galileo Galilei itáliai tudós

először fordította parányi,
ötcentis távcsövét az égbolt felé,

hála a mind nagyobb távcsövek építésének,

egyre bővült tudásunk a világegyetemről,

mindig felfedeztünk valamit.

A 20. században felismertük,
hogy a világegyetem tágul,

és hogy nem a mi naprendszerünk
áll a tágulás középpontjában.

Ma már tudjuk, hogy a világegyetem
kb. 100 milliárd galaxisból áll,

ezek láthatók,

és minden egyes galaxis
100 milliárd csillagból áll.

Most a világűrről valaha készült

legrészletesebb képet látjuk.

A Hubble-űrtávcsővel készítették

olyan égterületről,
amely a távcső pályára állása előtt

sötétnek látszott.

Képzeljék el ezt a parányi területet,

amely ötvenede a telihold méretének.

Képzeljék el a teliholdat.

Most már 10 000 galaxis
látható a felvételen,

és csak azért ilyen halványan
és pici méretben,

mert a galaxisok nagyon messze,
hatalmas távolságra vannak.

Mindegyik galaxison belül

több milliárd, esetleg
több száz milliárd csillag lehet.

A távcső olyan, mint egy időgép.

Minél messzebbre látunk el a világűrben,
annál régebbi múltat látunk.

Másrészt olyan,
mint egy fényvödör – gyűjti a fényt.

Minél nagyobb a vödör,
minél nagyobb tükre van,

annál több fényt látunk, és annál
korábbi időkre tekinthetünk vissza.

Az elmúlt században felfedeztük,

hogy vannak egzotikus objektumok
az univerzumban – a fekete lyukak.

Azt is megtudtuk,
hogy van sötét anyag és sötét energia,

ezeket nem látjuk.

Most a sötét anyagról készült felvételt
láthatják.

(Nevetés)

Akkor önök értik. Nem mindenhol értik.

(Nevetés)

Abból következtetünk
a láthatatlan sötét anyag létére,

hogy létezik a gravitáció miatti húzóerő.

Ha kitekintünk,
ezt a galaxistengert láthatjuk

egy táguló világegyetemben.

Az a munkám, hogy mérjem
a világegyetem tágulását,

az 1990-es években az egyik projektemben

Hubble-űrtávcső segítségével mértem,
milyen gyorsan tágul a világegyetem.

Ma 14 milliárd fényévnyire látunk el.

Az idők során felfedeztük,
hogy a csillagoknak is van élettörténetük.

Tehát megszületnek,
középkorúak lesznek,

némelyiküknek tragikus halála van.

E csillagok parazsából formálódnak
a látható új csillagok,

legtöbbjük körül bolygók keringenek.

Az elmúlt 20 év egyik
legmeglepőbb fejleménye

a más csillagok körül keringő bolygók
felfedezése volt.

Ezeket exobolygóknak nevezzük.

1995-ig nem is tudtunk
más bolygók létezéséről,

csak a Napunk körül keringőket ismertük.

Mára már észleltünk kb. 2 000,
más csillag körül keringő bolygót,

és megmérhetjük a tömegüket is.

Közülük 500 többszörös bolygórendszer.

További 4 000 bolygójelölt kering

a Naprendszeren kívül,
de számuk bővülhet.

Meglehetősen változatos képet mutatnak.

Vannak forró, Jupiter-típusú bolygók,

vannak jeges felszínűek,
vannak vízzel borítottak,

és vannak kőzetbolygók, mint a Föld,
az úgynevezett "szuper-Földek",

valamint olyanok is, amelyek
egyes feltevések szerint gyémántbolygók.

Tudjuk, hogy legalább egy bolygón,
a mi Földünkön, van élet.

Találtunk olyan bolygókat is,
amelyek két csillag körül keringenek.

Ez többé már
nem a science fiction világa.

Tehát tudjuk, hogy a bolygónkon van élet,

kialakítottunk egy komplex életet,
és immár kutathatjuk az eredetünket.

Mindaz, amit eddig felfedeztünk,
a rendkívül nagy számok azt sugallják,

hogy több millió
– sőt, talán több száz millió –

bolygó lehet,
amely elég közel kering a napjához,

éppen megfelelő távolságra ahhoz,

hogy víz legyen a felszínén,
és élet lehessen rajta.

Ámuldozunk az esélyek,
az óriási esélyek láttán,

és csodálatos, hogy a GMT
még ebben az évtizedben

képes lesz színképmintát venni
e bolygók légköréből

annak meghatározására,
hogy alkalmasak-e az életre.

Mi is hát a GMT projekt?

Egy nemzetközi projekt,

melyben részt vesz Ausztrália, Dél-Korea,
és örömmel mondhatom itt Rióban,

hogy a legújabb partnerünk Brazília.

(Taps)

Számos intézmény csatlakozott
az Egyesült Államokból

többek között a Harvard Egyetem,

a Smithsonian és a Carnegie Intézet,

az Arizona és a Chicago Egyetem,
a Texas-Austin és a Texas A&M Egyetem.

Chile is közreműködik.

A távcső tükreinek elkészítése

önmagában is lenyűgöző.

Elkészítéséhez óriási üvegdarabokat
olvasztunk fel egy forgó kemencében.

Mindez az Arizona Egyetem

futballstadionja alatt zajlik,

mintegy 52 000 ülés alatt
megbúvó helyen.

Senki sem tud róla.

Lényegében van egy forgó üst,

a tükröket kiöntik,
majd nagyon lassan lehűtik,

utána pedig rendkívüli precizitással
csiszolják.

Hogy érzékeltessem ezt a precizitást,

a tükör felületén lévő kidudorodások
a teljes 8,4 méter átmérőjű területen

összesen! — kisebbek
a milliméter huszonöt milliomod részénél.

El tudják képzelni?

Jaj!

(Nevetés)

Akkora, mint egy hajszálam
vastagságának ötezrede,

a teljes 55 négyzetméternyi területen.

Káprázatos teljesítmény.

Ennek köszönhető a majdani precizitás.

Mit nyerhetünk ezzel a precizitással?

A GMT, képzeljék el,

ha feltartanék egy érmét,
amely éppen kéznél van,

és megnézem az érme fej oldalát,

innen látom az érem írás oldalát is,
és látom a fej oldalát is.

Szerintem még az első sorban ülők
sem látják.

De ha az Óriás Magellán-távcsővel,

ami 24 méter átmérőjű,
mint ez az előadóterem,

célba vennék egy
320 kilométerre lévő pontot,

mintha São Paulóban állnék,
ki tudnánk venni az érme fej oldalát.

Ennek a távcsőnek ilyen rendkívüli
felbontása és teljesítőképessége van.

És ha –

(Taps)

Ha egy űrhajós leszállna a Holdra,
több mint 400 ezer km-nyire innen,

és meggyújtana egy gyertyát –
egyetlen gyertyát –

akkor azt észlelnénk a GMT segítségével.

Egészen lenyűgöző!

Ez a felvétel egy animáció
egy közeli galaxisban lévő halmazról.

Csillagászati értelemben "közeli",
minden viszonylagos.

Több tucat millió fényév távolságra van.

Így néz ki ez a galaxishalmaz.

Nézzék azt a négy fényes objektumot,

és hasonlítsák össze
a Hubble-űrtávcső kamerájával.

Egy halvány részletet látnak
kirajzolódni.

És aztán – nézzék mekkora a különbség –
ezt látja majd GMT.

Figyeljék ismét a fényes objektumokat.

Ezt láthatjuk a jelenleg létező
egyik legnagyobb távcsővel,

itt pedig újra, ezt látja majd a GMT.

Lenyűgöző precizitás.

Hol tartunk most?

Rendeztük a terepet a chilei hegytetőn.

Legyalultuk a hegyet.

Kipróbáltuk és políroztuk az első tükröt.

Kiöntöttük második és a harmadik tükröt.

Hamarosan elkezdjük
a negyedik tükör öntését.

Számos ellenőrzésen estünk át idén,

a nemzetközi bizottságok,
amelyek ellenőriztek minket,

azt mondták: "Elkezdhetik építeni."

Terveink szerint a négy tükörrel
megkezdjük a távcső építését.

Hamar szeretnénk a világűrbe pillantani,
és tudományos adatokat gyűjteni,

ahogy mi csillagászok mondjuk,
az "első fényről", 2021-ben.

Az egész távcső mind a hét tükörrel
a következő évtized közepére

meglesz.

Arra készülünk tehát, hogy megfigyeljük
a távoli világegyetemet,

a kozmikus hajnalt.

Módunkban áll majd más bolygókat
nagyon részletesen tanulmányozni.

Számomra azonban a legizgalmasabb dolog
a GMT építésével kapcsolatban

a lehetőség, hogy felfedezünk valamit,

amit még nem ismerünk,
amiről még fogalmunk sincs,

valami teljesen újat.

Azt remélem, hogy a bemutatott távcső
és további eszközök megépítésével

sok fiatal nő és férfi
fellelkesül a csillagászat iránt.

Köszönöm szépen.

Obrigado.

(Taps)

Bruno Giussani: Kösz, Wendy.

Maradj, kérlek,
mert van kérdésem hozzád.

Említettél további eszközöket.

Beüzemel tehát a GMT, az ALMA
és további eszközök Chilében

és máshol is, pl. Hawaiiban.

Együttműködésről, egymás kiegészítéséről
vagy versenyről van szó?

Tudom, hogy a pénzért verseny folyik,
de mi a helyzet a tudomány területén?

WF: A tudomány területén
nagyon is kiegészítik egymást.

Az űrben vagy a Föld felszínén működő,

az eltérő hullámhosszakra jó távcsövek,

a hasonló, mégis különböző eszközök is –

mind a megválaszolandó kérdések
egy-egy részletére szakosodnak.

Így amikor felfedezünk egy bolygót,
ellenőrizhetjük megfigyeléseinket,

megmérhetjük a légkörét,

nagy felbontású űrfelvételeket
készíthetünk,

tehát kiegészítik egymást.

Igaz, hogy a pénzért versenyzünk;

de a tudományban kiegészítjük egymást.

BG: Köszönöm Wendy,
hogy eljöttél TEDGlobal rendezvényére.

WF: Köszönöm.

(Taps)