Tento teleskop nám možno ukáže začiatok vesmíru

Kedy a ako vznikol vesmír? Skupina astronómov z celého sveta sa chce novým obrím teleskopom zahľadieť späť v čase tak ďaleko, ako sa len bude dať, a nájsť odpoveď na túto otázku. Wendy Freedmanová riadila vznik Veľkého Magellanovho ďalekohľadu (Giant Magellan Telescope), ktorý sa stavia v Južnej Amerike. Na TEDGlobal v Riu de Janeiro sa podelila o živú víziu vesmírnych objavov, aké sa raz vďaka GMT môžu stať skutočnosťou.

Keď som mala 14 rokov, zaujímala ma veda –

fascinovala ma,
uchvacovalo ma poznávať ju.

A na strednej škole sme mali učiteľa,
ktorý na hodine fyziky hovoril:

„Dievčatá teraz počúvať nemusia.“

Povzbudivé, veru.

(smiech)

A ja som nepočúvala –
ale iba tento jeho výrok.

Rada by som vás vzala
do pohoria Andy v Čile,

500 kilometrov, 300 míľ
severovýchodne od Santiaga.

Je to veľmi ďaleko,
je tam sucho a veľmi krásne.

Veľa tam toho nie je.

Sú tam kondory a tarantuly

a v noci, keď svetlo zoslabne,

odhalí sa vám obloha tmavá
ako málokde na Zemi.

Tak trochu magické miesto.
Hora.

Úžasné spojenie odľahlého horského vrcholu

s vysoko premyslenou technológiou.

Naši predkovia v priebehu
celých známych dejín

pozerali na nočnú oblohu
a hĺbali o povahe nášho bytia.

Naša generácia nie je výnimkou.

Jediný problém je,
že už v noci nevidíme nebo

kvôli svetlám veľkomiest.

A tak astronómovia chodia
na vrcholy veľmi ďalekých hôr,

aby videli a skúmali kozmos.

Teleskopy sú teda naše okná do vesmíru.

Nebudem preháňať, ak poviem,
že južná pologuľa predstavuje

budúcnosť astronómie v 21. storočí.

Už teraz máme celé pásmo ďalekohľadov

v čílskych Andách

a to sa čoskoro ešte rozšíri
o nevídaný rad nových možností.

Dve medzinárodné skupiny budú stavať

obrovské teleskopy citlivé
na viditeľné svetlo ako naše oči.

Postavíme aj prieskumný ďalekohľad,

ktorý raz za niekoľko nocí
prehliadne celú oblohu.

Zostrojíme rádioteleskopy

na dlhovlnné rádiové žiarenie.

A ďalšie teleskopy budú vo vesmíre.

Príde nástupca Hubblovho
vesmírneho ďalekohľadu,

teleskop Jamesa Webba či Webbov teleskop,

a vypustíme ho roku 2018.

Budeme mať družicu TESS,

ktorá bude objavovať planéty
mimo našej slnečnej sústavy.

Posledných desať rokov vediem tím ľudí –

– konzorcium – medzinárodnú skupinu

s cieľom postaviť niečo,
čo po dokončení bude

dosiaľ najväčším optickým
teleskopom na svete.

Bude sa volať Veľký Magellanov ďalekohľad,
skrátene GMT.

Tento ďalekohľad bude mať zrkadlá
s priemerom 8,4 metra,

každé zrkadlo zvlášť.

To je temer 27 stôp.

Presiahli by toto pódium –
asi po štvrtý rad hľadiska.

Každé zo siedmich zrkadiel v teleskope

bude mať priemer 8,4 metra.

Spolu týchto sedem zrkadiel
ďalekohľadu vytvorí plochu

s priemerom okolo 25 metrov.

To sú vlastne rozmery celej tejto sály.

Hotový teleskop dosiahne
výšku asi 43 metrov.

A opäť, tu v Riu de Janeiro

niektorí z vás navštívili
obrovskú sochu Krista.

Je porovnateľne vysoká.

Vlastne je o niečo menšia,
ako bude teleskop.

Dá sa prirovnať k rozmerom Sochy slobody.

Zabudujeme ho do konštrukcie
s 22 podlažiami

a výškou 60 metrov.

Bude ho chrániť a bude to nevšedná budova.

Nahor budú otvorené okná;

dokáže zamerať a sledovať nebo,

a pritom sa otáčať na základoch –

2 000-tonová rotujúca stavba.

Veľký Magellanov ďalekohľad bude mať
desaťnásobne väčšie rozlíšenie

ako Hubblov vesmírny ďalekohľad.

Bude 20 miliónkrát citlivejší
než ľudské oko.

A po prvý raz možno dokážeme
objavovať život na planétach

mimo slnečnej sústavy.

Pozrieme sa vďaka nemu späť
na prvé svetlo vo vesmíre –

doslova uvidíme úsvit kozmu.

Vesmírne ráno.

Týmto ďalekohľadom nazrieme do minulosti,

uvidíme galaxie v čase,
keď sa ešte len utvárali,

prvé čierne diery vo vesmíre,
prvé galaxie.

Tisíce rokov skúmame kozmos,

zvedaví, aké je naše miesto vo vesmíre.

Starovekí Gréci nám hovorili,

že Zem je jeho stredom.

Pred päťsto rokmi Kopernik odsunul Zem

a do srdca vesmíru dal Slnko.

A po storočiach učenia sa vieme,

že odkedy taliansky vedec Galileo Galilei

prvý raz namieril na oblohu malý,
päťcentimetrový teleskop,

zakaždým, keď sme postavili
väčší ďalekohľad,

dozvedeli sme sa niečo o vesmíre

a vždy, bez výnimky, urobili nový objav.

V 20. storočí sme zistili,
že vesmír sa rozpína

a že naša slnečná sústava nie je
v strede tohto rozpínania.

Dnes vieme, že vesmír tvorí
okolo 100 miliárd galaxií,

ktoré sú pre nás viditeľné,

a že v každej z nich svieti
100 miliárd hviezd.

Teraz sa dívame na najhlbší
obraz kozmu, aký kedy vznikol.

Vytvorili ho pomocou Hubblovho
vesmírneho ďalekohľadu,

keď ho namierili na časť oblohy,
tvoriacu biele miesto na mape,

do spustenia teleskopu.

Predstavte si tento maličký kúsok.

Je to len päťdesiatina veľkosti
mesiaca v splne.

Predstavte si mesiac v splne.

A na tejto fotografii je vidieť
10 000 galaxií.

To, že sú nevýrazné a malé,
je len preto, že sú veľmi ďaleko.

Sú to obrovské vzdialenosti.

Každá z tých galaxií pritom môže obsahovať

niekoľko miliárd, ba aj stoviek miliárd
jednotlivých hviezd.

Teleskopy sú ako stroj času.

Čím hlbšie sa pozeráme do vesmíru,
tým ďalej do minulosti vidíme.

Sú ako nádoby na svetlo.
Doslova svetlo zbierajú.

Čím väčšia je nádoba,
čím väčšie je zrkadlo,

tým viac svetla vidíme
a tým ďalej sa vraciame.

V minulom storočí sme zistili,

že vo vesmíre sa nachádzajú
exotické objekty – čierne diery.

Dokonca, že tam je tmavá hmota
a tmavá energia, ktoré nevidíme.

Teraz sa vlastne dívate na skutočné
zobrazenie tmavej hmoty.

(smiech)

Pochopili ste. Nie všetci diváci
to pochopia.

(smiech)

Ako dokážeme odhaliť prítomnosť
tmavej hmoty –

nevidíme ju, ale je tu nezameniteľný
gravitačný ťah.

Zahľaďme sa teraz na toto more galaxií

vo vesmíre, ktorý sa rozpína.

Mojou úlohou je práve meranie
rozpínania vesmíru

a pri jednom z mojich projektov
v deväťdesiatych rokoch

sme použili Hubblov teleskop na zmeranie
rýchlosti tohto rozpínania.

Teraz sa dokážeme vrátiť
o 14 miliárd rokov.

Postupne sme zistili, že hviezdy
majú svoju individuálnu históriu,

teda svoj zrod, stredný vek,

a niektoré dokonca aj dramatickú smrť.

Ich tlejúce pozostatky následne
tvoria nové hviezdy

a okolo tých zväčša obiehajú aj planéty.

Jedno z najprekvapivejších zistení
za posledných 20 rokov

bolo práve objavenie ďalších
planét obiehajúcich iné hviezdy.

Nazývajú sa exoplanétami.

Pritom sme do roku 1995
ani nepoznali iné planéty,

než tie, ktoré obiehajú okolo Slnka.

Ale teraz je skoro 2 000 ďalších planét,

ktoré detekujeme, meriame ich hmotnosť.

Poznáme 500 sústav s viacerými planétami.

Jestvuje 4 000 ďalších
potenciálnych planét

a ich počet stúpa.

Ich rôznorodosť je úžasne veľká.

Horúce planéty podobné Jupiteru,

iné zasa celé z ľadu, ďalej vodné svety

a kamenné planéty ako Zem,
takzvané „superzeme“,

a dokonca sa špekuluje o existencii
diamantových planét.

Poznáme minimálne jednu planétu,
na ktorej je život – našu Zem.

Ba našli sa planéty
obiehajúce okolo dvoch hviezd.

Toto viac nie je sci-fi.

Takže, na celej našej planéte je život,

vyvinutý do komplexnej formy,
a tak sa môžeme pýtať na náš pôvod.

To ohromujúce množstvo
našich objavov napovedá,

že jestvujú snáď milióny
alebo stovky miliónov planét,

dostatočne blízko k hviezde,

obiehajúcich presne vo vzdialenosti,

aká umožňuje výskyt tečúcej vody
a potenciálne aj vznik života.

Len žasneme, aká veľká
je tá pravdepodobnosť.

A najúžasnejšie je, že do desiatich rokov

náš teleskop možno zachytí
svetelné spektrum z atmosfér planét

a určí, či majú potenciál na vznik života.

Takže, čo je GMT?

Je to medzinárodný projekt.

Zapojila sa Austrália, Južná Kórea,
a teším sa, že tu v Riu môžem predstaviť,

nášho nového partnera, Brazíliu.

(potlesk)

Projekt zahŕňa aj mnoho inštitúcií
v Spojených štátoch,

vrátane Harvardovej univerzity,

Smithsonovho aj Carnegieho inštitútu,

Arizonskej a Chicagskej univerzity,
Austinskej univerzity a TAMU v Texase.

Spolupracujeme aj s Čile.

Výroba zrkadiel pre tento ďalekohľad
je už sama o sebe fascinujúca vec.

Vezmete veľké kusy skla a roztavíte
vo veľkej peci, ktorá sa točí.

Toto sa deje pod futbalovým štadiónom
na Arizonskej univerzite.

Schovali sme to pod 52 000 sedadiel.

Nikto o tom nevie.

V podstate ide o rotujúci kotol.

Zrkadlá sa veľmi pomaly odlejú a schladia

a potom sa veľmi precízne vyleštia.

Aby ste mali predstavu
o presnosti zrkadiel,

hrbolce na celej 8-metrovej ploche

vyčnievajú menej než milióntinu palca.

Dokážete si to predstaviť?

Au!

(smiech)

To je jedna päťtisícina hrúbky môjho vlasu

na celých ôsmich metroch.

Ohromný výsledok.

Práve vďaka tomu nám teleskop
poskytne takú presnosť.

A čo tým vlastne získame?

Predstavte si GMT.

Vezmem mincu – náhodou tu jednu mám –

a pozriem na jej prednú stranu.

Vidím na nej písmená a vyobrazenie tváre.

Myslím, že toto nevidno ani z prvého radu.

No ak použijeme Veľký Magellanov teleskop

s celým priemerom 25 metrov,
ako táto sieň,

na vzdialenosť 320 kilometrov

akoby som stála v São Paule,
dokážeme rozlíšiť, čo je na minci.

Také výnimočné rozlíšenie a výkon
tento teleskop dosiahne.

A keby...

(potlesk)

Keby na Mesiaci pristál astronaut,
400 000 kilometrov ďaleko,

a zapálil tam jednu jedinú sviečku,

s GMT by sme dokázali zachytiť jej svetlo.

To je niečo mimoriadne.

Toto je simulovaný obraz hviezdokopy
v neďalekej galaxii.

„Neďaleko“ v astronómii
je relatívny pojem.

Je vzdialená desiatky miliónov
svetelných rokov.

Takto asi vyzerá.

Pozrime sa na tie štyri jasné objekty

a porovnajme so záberom
z Hubblovho teleskopu.

Dokážete už rozoznať nejasné detaily.

A napokon – aká dramatická zmena
– toto uvidí GMT.

Pozrite ešte raz na tie jasné body.

Toto vidí jeden z najvýkonnejších
dnešných ďalekohľadov na Zemi,

a toto uvidí GMT.

Neuveriteľné rozlíšenie.

Ako sme ďaleko?

Práve sme vyrovnali vrchol štítu v Čile.

Urobili sme odstrel.

Otestovali a vyleštili sme prvé zrkadlo.

Odlialo sa druhé a tretie.

Budeme odlievať štvrté.

Tento rok sme absolvovali rad inšpekcií.

Medzinárodné komisie vykonali posudky

a hovoria: „Môžete stavať.“

A tak chystáme stavbu
s prvými štyrmi zrkadlami.

Chceme fungovať čo najskôr
a zbierať vedecké údaje –

– takzvané „prvé svetlo“ – v roku 2021.

Celý teleskop so všetkými
siedmimi zrkadlami tu bude

v polovici desaťročia.

Sme pripravení zahľadieť sa
na vzdialený vesmír, úsvit kozmu.

Budeme môcť skúmať iné planéty
veľmi detailne.

Ale pre mňa je na stavbe GMT
najvzrušujúcejšie to,

že máme možnosť objaviť skutočne niečo,

čo nepoznáme
a nevieme si dnes ani predstaviť.

Niečo celkom nové.

Dúfam, že stavba tohto ďalekohľadu
a ďalších zariadení

inšpiruje veľa mladých žien a mužov,
aby sa chceli dotknúť hviezd.

Ďakujem veľmi pekne.

Obrigado.

(potlesk)

Bruno Giussani: Ďakujeme, Wendy.

Ostaňte ešte s nami.
Mám pre vás otázku.

Spomínate rôzne zariadenia.

Buduje sa Magellanov ďalekohľad,
ale tiež ALMA a ďalšie v Čile

a inde, napríklad na Havaji.

Ide o spoluprácu a dopĺňanie sa
alebo o konkurenciu?

Viem, je to súťaž v rámci financovania.
Ale čo veda?

Wendy Freedman:
V rámci vedy ide o dopĺňanie sa.

Ďalekohľady vo vesmíre, pozemné teleskopy,

teleskopy na vlnenie rôznych dĺžok,

teleskopy navzájom podobné,
ale na rozdielne účely –

každý z nich bude skúmať
inú časť našich otázok.

Pri objave inej planéty dokážeme
preveriť naše pozorovania,

zmerať vlastnosti atmosféry,

pozrieť sa do vesmíru
s vysokým rozlíšením.

Takže dopĺňajú sa.

Máte pravdu, je to súťaž,
pokiaľ ide o financie.

Ale vo vede je spolupráca.

BG: Wendy, ďakujeme,
že ste prišli na TEDGlobal.

WF: Aj ja ďakujem.

(potlesk)