Výzkum exoplanet jednou z priorit americké astronomie?

Pravděpodobný vzhled dalekohledu WFIRST.
Pravděpodobný vzhled dalekohledu WFIRST.

Národní vědecká nadace (NSF) stanovila priority americké astronomie a kosmického výzkumu pro nadcházející dekádu. Na první pohled bychom měli mít radost, kromě temné energie jsou hlavní prioritou exoplanety. Při druhém pohledu je však situace už horší.

 



Temná energie a exoplanety. To by měly být hlavní priority amerického výzkumu vesmíru v příštích letech. Realita je však v případě exoplanet spíše pochmurná. NASA hodlá postavit kosmický dalekohled WFIRST (Wide Field Infrared Survey Telescope), který by měl pracovat v libračním centru L2, mít průměr zrcadla 1,5 m a stát až 1,6 miliard dolarů. Jeho úkolem bude výzkum vesmíru v infračervené části spektra. Pokud sledujete dění v kosmonautice podrobněji, možná vám prolétla hlavou myšlenka, že zde něco nehraje. Stejné zadání i podobné parametry má mít dalekohled JWST, jehož start se očekává někdy okolo roku 2014. Ano, máte pravdu. JWST se však zaměří především na výzkum vzdáleného vesmíru a konkrétních objektů, zatímco WFIRST má poskytnout více „širokoúhlý“ pohled na oblohu. Jeho úkolem bude hledání projevů skryté energie. Zaměřit se má hlavně na slabé gravitační čočky, jejichž existenci předpověděla obecná teorie relativity. Světlo vzdálených galaxií je podle předpokladů deformováno skrytou energií. Pozorovat tzv. slabé čočkování, je ale velmi náročné na přesnost a množství dat. Astronomové potřebují pozorovat po dlouhou dobu velké množství galaxií širokoúhlým infračerveným dalekohledem.

 

Podobný princip (akorát s jinými herci) se dnes využívá k objevování exoplanet. Světlo vzdálené hvězdy je zesíleno průchodem v těsné blízkosti bližší hvězdy, která působí svou gravitací a zakřivuje okolní prostor. Pokud okolo bližší hvězdy obíhá planeta, projeví se to na změně jasnosti vzdálené hvězdy, jako sekundární krátkodobé zjasnění, vyvolané gravitací planety. Největší úspěchy v této oblasti dosahuje polský projekt OGLE.

 

Jedním z produktů výzkumu dalekohledu WFIRST mají být právě objevy exoplanet pomoci mikroček. Pokud se však těšíte na desítky exoplanet zemského typu, se kterými pak budeme moci dále pracovat, musíme vás zklamat. Postavení všech zúčastněných těles při „mikročočkové události“ trvá maximálně dny a je prakticky neopakovatelné. Budeme tak moci objevit i velmi malé exoplanety, které se nacházejí i stovky světelných let od nás, avšak uvidíme je poprvé a asi i naposled. Jediným a poměrně důležitým aspektem podobného výzkumu je statistika. Kvalitní sběr dat a pozorování mnoha gravitačních mikročoček nám může pomoci odhadnout počet různých typů exoplanet v Galaxii.

 

Myšlenka skloubit výzkum skryté energie a exoplanet není nová. Na stejném principu má být postavena míse dalekohledu Euclid, o kterém jsme psali v samostatném článku vloni.

 

Euclid je evropský projekt a vědci ze starého kontinentu očekávali nějaký podíl svých amerických kolegů. Národní vědecká nadace však vyzývá, aby Spojené státy hrály v projektu vedoucí úlohu. Jinými slovy si USA postavily hlavu a připravují téměř shodný, ale „vlastní“ projekt. Očekává se spolupráce mezi oběma dalekohledy, jejichž start je naplánován na období okolo roku 2020.

 

Hledání exoplanet pomoci gravitačních mikročoček má nepochybně smysl. Osobně bych však viděl raději konkrétní a stabilní plán na stavbu kosmického dalekohledu, který by hledal exoplanety například tranzitní metodou jako Kepler a na jehož práci by navázal kolega s cílem zkoumat atmosféry objevených exoplanet. Podobné projekty samozřejmě existují, jsou ale neustále odkládány, slučovány a rušeny. Trend současné a zřejmě i budoucí kosmonautiky udává dva směry: stavbu velkých kosmických dalekohledů, které mají obecnější zaměření nebo naopak malé, levné a efektivní projekty. Otázkou pak zůstává, jakou roli v „obecném rozvržení“ projektu mají exoplanety a s čím jsou kombinovány. Současný dalekohled Kepler vypadá na první pohled jako projekt, zaměřený pouze na hledání exoplanet. Realita je však taková, že data z Keplera se využívají ke studiu hvězdné seismologie, zákrytových dvojhvězd apod.

 

Další prioritou americké astronomie má být dalekohled LSST (Large Synoptic Survey Telescope) v Chile. Dalekohled o průměru primárního zrcadla 8,4 m bude schopen prozkoumat celou oblohu za pouhé tři noci. LSST bude po dokončení okolo roku 2015 chrlit TB dat každou noc.

 

Dalekohled LSST. Credit: LSST Corporation
Dalekohled LSST. Credit: LSST Corporation

 

Spojené státy také nutně reagují na plány Evropy, která buduje dalekohled EELT o průměru 42 metrů. Americká konkurence mu má vyrůst na Havaji nebo v Chile. V prvním případě by se jednalo o dalekohled Thirty-Meter Telescope v hodnotě 1,4 miliard dolarů, ve druhém případě o Giant Magellan Telescope za 1,1 miliard dolarů. Který z projektů dostane zelenou, ukáže až čas.

 

Zdroje: