Deze nieuwe telescoop zou ons het begin van het heelal kunnen tonen

Wanneer en hoe is het heelal ontstaan? Een internationale groep sterrenkundigen wil die vraag beantwoorden door zo ver terug in de tijd te kijken als een nieuwe reusachtige telescoop toestaat. Wendy Freedman stond aan het hoofd van de creatie van de Giant Magellan Telescope, waaraan gewerkt wordt in Zuid-Amerika. Tijdens TEDGlobal in Rio deelt ze haar gedurfde visie op de ontdekkingen over ons heelal, die de GMT mogelijk zou kunnen maken.

Toen ik 14 jaar was, raakte ik
geïnteresseerd in de wetenschap --

gefascineerd erdoor,
verheugd om erover te leren.

Op mijn middelbare school zei de
leraar wetenschappen altijd tegen de klas.

"De meisjes hoeven niet te luisteren."

Heel bemoedigd, ja.

(Gelach)

Ik koos ervoor om niet te luisteren --
maar alleen niet naar die opmerking.

Laat me jullie meenemen
naar het Andesgebergte in Chili,

zo'n 500 kilometer, 300 mijl,
ten noordoosten van Santiago.

Het ligt erg afgelegen, is erg droog
en het is er bijzonder mooi.

Erg veel is er niet.

Er zijn condors, er zijn vogelspinnen,

en 's nachts, als het licht uitgaat,

is er één van de donkerste
sterrenhemels ter wereld.

De berg is een soort magische plek.

Het is een prachtige combinatie
van een afgelegen bergtop

met geweldig geavanceerde technologie.

Onze voorouders, al sinds
de geschiedenis wordt vastgelegd,

hebben naar de sterrenhemel gekeken en
nagedacht over de aard van ons bestaan.

En onze generatie is geen uitzondering.

Het enige probleem is dat
de lucht nu geblokkeerd wordt

door de gloed van stadslichten.

Daarom gaan sterrenkundigen
naar deze afgelegen bergtoppen

om het heelal te zien
en te bestuderen.

Telescopen zijn ons venster op het heelal.

Ik overdrijf niet als ik zeg
dat het zuidelijk halfrond

de toekomst van de sterrenkunde
in de 21e eeuw zal zijn.

We hebben al een reeks
bestaande telescopen,

in het Andesgebergte in Chili.

Binnenkort zal dat uitgebreid worden
met sensationele nieuwe mogelijkheden.

Twee internationale groepen zullen
enorme telescopen gaan bouwen,

die net als onze ogen
optische straling kunnen meten.

Er zal een onderzoekstelescoop komen,

die om de paar nachten
de lucht zal scannen.

Er komen radiotelescopen,

gevoelig voor radiogolven
met grote golflengtes.

En er komen telescopen in de ruimte.

Er komt een opvolger van
de Hubble Ruimtetelescoop:

de James Webb-ruimtetelescoop,

die gelanceerd zal worden in 2018.

Er komt een satelliet genaamd TESS,

die planeten moet ontdekken
buiten ons zonnestelsel.

De afgelopen 10 jaar
heb ik een groep geleid --

een internationaal consortium --

om te bouwen aan wat, als het klaar is,

de grootste optische telescoop
ter wereld moet worden.

Hij heet de Giant Magellan
Telescope, of GMT.

Deze telescoop zal spiegels met
een diameter van 8,4 meter hebben --

per spiegel.

Dat is ongeveer 27 voet.

Groter dan dit podium -- misschien wel
tot aan de vierde rij van het publiek.

Alle zeven spiegels van de telescoop

zullen 8,4 meter in diameter zijn.

Samen zullen de zeven spiegels
van de telescoop ongeveer

25 meter in diameter omvatten.

Dat is net zo groot
als deze hele zaal.

De complete telescoop zal
ongeveer 43 meter hoog worden.

Aangezien we in Rio zijn,

zullen sommigen van jullie het beeld
van Christus de Verlosser gezien hebben.

De omvang is vergelijkbaar;

het beeld is zelfs kleiner
dan de telescoop zal worden.

Het is vergelijkbaar
met het Vrijheidsbeeld.

Hij zal ondergebracht worden
in een huis van 22 verdiepingen --

60 meter hoog.

Een onorthodox gebouw
dat de telescoop zal beschermen.

Door zijn open ramen naar de hemel

zal men in staat zijn
om die hemel te bestuderen

en het zal ronddraaien op een platform --

een draaiend gebouw dat
2 miljoen kilogram weegt.

De resolutie van de GMT
zal 10 keer beter zijn

dan die van de Hubble Ruimtetelescoop.

Hij zal 20 miljoen keer gevoeliger
zijn dan het menselijk oog.

En hij is misschien, als allereerste,
in staat om leven te vinden

op planeten buiten ons zonnestelsel.

Hij maakt het mogelijk om naar het eerste
licht in het universum terug te kijken --

letterlijk de dageraad van het heelal.

De oorsprong van het heelal.

Het is een telescoop die
ons terug kan laten turen,

om te zien hoe sterrenstelsels
eruitzagen terwijl ze gevormd werden,

de eerste zwarte gaten,
de eerste sterrenstelsels.

Al duizenden jaren hebben
we het heelal bestudeerd

en ons afgevraagd wat
onze plek in het universum is.

De oude Grieken vertelden ons

dat de aarde het middelpunt
van het universum was.

500 jaar geleden verplaatste
Copernicus de aarde

en plaatste de zon
in het hart van het heelal.

En we hebben geleerd,
door de eeuwen heen --

sinds Galileo Galilei,
de Italiaanse wetenschapper,

voor het eerst een kleine telescoop
van vijf cm de lucht in draaide --

dat iedere keer
als we een telescoop bouwen,

we nieuwe dingen leren over het universum.

Zonder uitzondering
deden we dan ontdekkingen.

In de 20e eeuw hebben we
geleerd dat het heelal uitdijt

en dat ons eigen zonnestelsel niet
in het midden van die uitbreiding staat.

We weten nu dat het heelal
100 miljard sterrenstelsels telt

die we kunnen zien.

En ieder van die sterrenstelsels
bevat 100 miljard sterren.

Dit is het diepste beeld van het heelal,

dat ooit gemaakt is.

Het is gemaakt door
de Hubble Ruimtetelescoop,

door de telescoop te richten op
een voorheen leeg gebied aan de hemel,

voordat de Hubble gelanceerd was.

Bedenk je dat dit kleine gebied

slechts 1/50e deel van de omvang
van een volle maan uitmaakt.

Beeld je de volle maan in.

Daar zijn nu 10.000
sterrenstelsels zichtbaar.

De zwakte en kleine omvang van die beelden
zijn een resultaat van het feit,

dat die sterrenstelsels zo ver weg zijn --
door de enorme afstanden.

Elk sterrenstelsel bevat misschien wel

een paar miljard of honderden
miljarden individuele sterren.

Telescopen zijn net tijdmachines.

Hoe verder we in de ruimte kijken,
hoe verder we terug in de tijd kijken.

Het zijn net opvangemmers --
ze verzamelen letterlijk het licht.

Dus hoe groter de emmer,
of hoe groter de spiegel is,

hoe meer licht we kunnen zien
en hoe verder we terug kunnen kijken.

We hebben de afgelopen eeuw geleerd

dat er exotische objecten
in het heelal zijn -- zwarte gaten.

We weten dat er donkere materie
en donkere energie is,

die we niet kunnen zien.

Nu zien we een afbeelding
van donkere materie.

(Gelach)

Jullie snappen hem.
Niet elk publiek snapt hem.

(Gelach)

We leiden de aanwezigheid
van donkere materie af --

we kunnen het niet zien -- maar er is een
duidelijke ruk door de zwaartekracht.

We zien nu een zee van sterrenstelsels

in een universum dat uitdijt.

Zelf meet ik de uitbreiding van het heelal

en één van de projecten
die ik in de jaren 90 uitvoerde,

gebruikte de Hubble Ruimtetelescoop
om te meten hoe snel het heelal uitdijt.

We kunnen nu 14 miljard jaar herleiden.

We hebben geleerd dat sterren
individuele levens leiden;

Ze worden geboren,
bereiken middelbare leeftijd

en sommigen gaan zelfs
op dramatische wijze dood.

De resten van die dode sterren vormen
vervolgens de nieuwe sterren die wij zien.

De meeste daarvan blijken
planeten om zich heen hebben.

Eén van de meest verrassende
resultaten in de afgelopen 20 jaar

was de ontdekking van andere planeten
die rondom andere sterren draaien.

Dit worden exoplaneten genoemd.

Tot 1995 wisten we niet eens
van het bestaan van andere planeten,

dan die rondom onze eigen zon.

Maar nu zijn er al bijna 2000 planeten
bekend in een baan om andere sterren,

die we kunnen waarnemen
en massa's van kunnen meten.

500 stelsels daarvan
hebben meerdere planeten.

En er zijn 4000 andere kandidaten
-- we tellen nog steeds --

voor planeten in een baan
om andere sterren.

Er is een enorme verscheidenheid
aan verschillende soorten:

er zijn Jupiter-achtige planeten,
die heel erg warm zijn,

weer andere planeten zijn bevroren,
er zijn waterwerelden

en er zijn rotsige planeten als de aarde,
zogenaamde 'superaardes'.

Er zijn zelfs planeten die
misschien wel van diamant zijn.

We weten dat er minstens één planeet is,
onze eigen aarde, waarop leven is.

We hebben zelfs planeten gevonden
die om twee sterren draaien.

Dat is niet langer slechts
een idee uit science fiction.

We weten van de aarde dat er leven is,

we hebben complex leven ontwikkeld;
we kunnen onze eigen oorsprong navorsen.

Gezien wat we allemaal ontdekt hebben,
suggereren de enorme aantallen nu,

dat er wellicht miljoenen --
misschien zelfs honderden miljoenen --

andere sterren dichtbij genoeg zijn --

op precies de juiste afstand van de ster
waar ze omheen draaien --

zodat er water aanwezig kan zijn
en leven ondersteund kan worden.

We verbazen ons over deze kans,
de overweldigende kans.

En het bijzondere is dat binnen 10 jaar,

de GMT in staat kan zijn om spectra af te
nemen van de atmosferen van die planeten

en kan bepalen of er
leven zou kunnen zijn.

Wat is het GMT-project?

Het is een internationaal project.

Het omvat Australië, Zuid-Korea,
en gelukkig kan ik in Rio zeggen

dat Brazilië onze nieuwste partner
voor deze telescoop is geworden.

(Applaus)

Het omvat ook meerdere
Amerikaanse instellingen,

waaronder de Harvard-universiteit,

de Smithsonian en Carnegie Institutions

en de universiteiten van Arizona, Chicago,
Texas-Austin en Texas A&M-universiteit.

En Chili is er ook bij betrokken.

Het maken van de spiegels van de telescoop
is ook fascinerend op zichzelf.

Neem stukjes glas, smelt ze
in een oven die zelf ronddraait.

Dit gebeurt onder een voetbalstadion

van de universiteit van Arizona.

Het zit verstopt onder 52.000 stoelen.

Niemand weet dat het gebeurt.

Er is daar een draaiende ketel.

De spiegels worden gegoten
en dan heel langzaam gekoeld.

Dan worden ze gepolijst
met een voortreffelijke precisie.

Beeld je in dat de precisie
van deze spiegels --

de bulten op de spiegel
over de gehele 8,4 meter

tellen op tot minder
dan een paar micrometer.

Kun je je dat voorstellen?

Au!

(Gelach)

Dat is gelijk aan 1/5000-ste deel
van de breedte van een haar.

Over die hele 8,4 meter.

Het is een enorme prestatie.

Hierdoor bereiken we de precisie
die we nodig hebben.

Wat levert die precisie op?

De GMT, als je het je kan voorstellen,

wanneer ik deze munt omhoog houd
die ik toevallig bij me heb,

en ik kijk naar het oppervlak
van de munt, kan ik vanaf hier zien

wat erop staat geschreven
en ik kan het gezicht erop zien.

Zelfs de mensen op de eerste rij
zullen dat niet kunnen zien.

Maar als we de Giant
Magellan Telescope draaien --

met zijn 25 meter in diameter,
de grootte van deze zaal --

en vanaf 325 kilometer erop richten,

zelfs als ik in São Paulo zou staan,
kunnen we het oppervlak van de munt zien.

Zo groot is de resolutie en kracht
van deze telescoop.

En als we --

(Applaus)

Als een astronaut naar de maan zou gaan,
op een afstand van 400.000 kilometer,

en een kaars zou aansteken --
één enkele kaars --

dan zijn we met de GMT
in staat om het te zien.

Héél bijzonder.

Dit is een simulatie van een cluster
in een nabijgelegen sterrenstelsel.

'Nabij' is de sterrenkundige term --
alles is relatief.

Het is tientallen miljoenen
lichtjaren van ons af.

Zo zou de cluster er uit zien.

Kijk eens naar die vier heldere objecten

en vergelijk het met een camera
op de Hubble Ruimtetelescoop.

Je kunt vage details zien,
die langzaam zichtbaar worden.

En tot slot -- kijk hoe enorm dit is --
dit is wat de GMT zal gaan zien.

Kijk weer goed naar die heldere objecten.

Dit is wat we zien met de beste
huidige telescopen op aarde,

en dit is weer wat de GMT zal zien.

Buitengewone precisie.

Hoe ver zijn we?

We hebben de bergtop
vlak gemaakt in Chili --

de top is eraf geblazen.

De eerste spiegel is getest en gepolijst.

De tweede en derde spiegels zijn gegoten.

We staan op het punt
om de vierde te gieten.

Afgelopen jaar zijn er een aantal

internationale commissies
ons komen beoordelen,

die zeiden: "jullie zijn klaar
om te gaan bouwen."

We gaan de telescoop dus bouwen
met de eerste vier spiegels.

We willen hem snel in de lucht krijgen
en wetenschappelijke data verzamelen --

wat sterrenkundigen
het 'eerste licht' noemen, in 2021.

De volledige telescoop zal halverwege
het volgende decennium klaar zijn,

met alle zeven spiegels.

We zijn klaar om terug te kijken
naar het verre universum,

het begin van het heelal.

We zullen ongelofelijk gedetailleerd
andere planeten kunnen bestuderen.

Maar één van de meest opwindende dingen
rondom het bouwen van de GMT,

is de mogelijkheid om iets te ontdekken

wat we nog niet wisten -- wat we ons
nog niet eens kunnen voorstellen,

iets heel nieuws.

Het is mijn hoop dat de bouw
van deze en andere installaties

vele jonge vrouwen en mannen zal
inspireren om naar de sterren te reiken.

Hartelijk bedankt.

Obrigado.

(Applaus)

Bruno Giussani: Bedankt, Wendy.

Blijf even hier,
ik heb nog een vraag.

Je noemde verschillende installaties.

De Magellan Telescope wordt gebouwd,
maar ook ALMA en anderen, in Chili

en op andere plekken, waaronder Hawaii.

Gaat het hierbij om samenwerken
en elkaar aanvullen, of om competitie?

Er is competitie wat financiering betreft,
maar hoe zit het met de wetenschap?

Wendy Freedman: Wat wetenschap
betreft, zijn ze heel erg aanvullend.

Er zijn telescopen in de ruimte,
telescopen op de grond,

telescopen die verschillende
golflengtes meten,

vergelijkbare telescopen
met verschillende meetinstrumenten --

ze zullen allemaal naar andere
antwoorden op onze vragen zoeken.

Als we andere planeten ontdekken,
kunnen we die observaties testen,

we kunnen atmosferen meten,

en naar de ruimte
kijken met enorme resolutie.

Ze vullen elkaar heel goed aan.

Je hebt gelijk over
de strijd om geld;

maar wetenschappelijk
is het complementair.

BG: Hartelijk bedankt voor je komst.
WF: Bedankt.

(Applaus)