Υπάρχει άλλος πλανήτης σαν τον δικό μας;

Οι αστρονόμοι μπορούν να κάνουν μερικές από τις πιο θεμελιώδεις ερωτήσεις που υπάρχουν, που κυμαίνονται από το αν είμαστε μόνοι στο σύμπαν μέχρι ποια είναι η φύση της μυστηριώδους σκοτεινής ενέργειας και της σκοτεινής ύλης που αποτελούν το μεγαλύτερο μέρος του σύμπαντος.

Τώρα μια μεγάλη ομάδα αστρονόμων από όλο τον κόσμο κατασκευάζει το μεγαλύτερο οπτικό τηλεσκόπιο όλων των εποχών –το ELT, Extremely Large Telescope (εξαιρετικά μεγάλο τηλεσκόπιο)— στη Χιλή. Μόλις ολοκληρωθεί η κατασκευή το 2028, το τηλεσκόπιο αυτό θα μπορούσε να δώσει απαντήσεις που θα μεταμορφώσουν τις γνώσεις μας για το σύμπαν.

Με τον κύριο καθρέφτη διαμέτρου 39 μέτρων, το ELT θα περιέχει τη μεγαλύτερη, πιο τέλεια ανακλαστική επιφάνεια που έχει κατασκευαστεί ποτέ. Η ισχύς συλλογής φωτός του θα ξεπεράσει αυτή όλων των άλλων μεγάλων τηλεσκοπίων μαζί, επιτρέποντάς του να ανιχνεύει αντικείμενα εκατομμύρια φορές πιο αμυδρά από ό,τι μπορεί να δει το ανθρώπινο μάτι.

Γιατί χρειαζόμαστε το Extremely Large Telescope

Η απίστευτη ευαισθησία του θα του επιτρέψει να απεικονίσει μερικούς από τους πρώτους γαλαξίες που σχηματίστηκαν ποτέ, με φως που έχει ταξιδέψει 13 δισεκατομμύρια χρόνια για να φτάσει στο τηλεσκόπιο. Οι παρατηρήσεις τέτοιων μακρινών αντικειμένων μπορεί να μας επιτρέψουν να βελτιώσουμε την κατανόησή μας για την κοσμολογία και τη φύση της σκοτεινής ύλης και της σκοτεινής ενέργειας.

Εξωγήινη ζωή

Το ELT μπορεί επίσης να προσφέρει μια απάντηση στο πιο θεμελιώδες ερώτημα όλων: είμαστε μόνοι στο σύμπαν; Το ELT αναμένεται να είναι το πρώτο τηλεσκόπιο που θα εντοπίσει εξωπλανήτες που μοιάζουν με τη Γη - πλανήτες που βρίσκονται σε τροχιά γύρω από άλλα αστέρια αλλά έχουν παρόμοια μάζα, τροχιά και εγγύτητα με τον ήλιο τους όπως η Γη.

Καταλαμβάνοντας τη λεγόμενη ζώνη Goldilocks, αυτοί οι πλανήτες που μοιάζουν με τη Γη θα περιφέρονται γύρω από το άστρο τους σε τέτοια απόσταση ώστε το νερό ούτε να βράζει ούτε να παγώνει – παρέχοντας τις προϋποθέσεις για την ύπαρξη ζωής.

Η κάμερα του ELT θα έχει έξι φορές καλύτερη ανάλυση από αυτή του διαστημικού τηλεσκοπίου James Webb, επιτρέποντάς του να τραβήξει τις πιο καθαρές εικόνες από εξωπλανήτες μέχρι σήμερα. Όμως, όσο συναρπαστικές κι αν είναι αυτές οι εικόνες, δεν θα πουν όλη την ιστορία.

Για να μάθουν εάν είναι πιθανό να υπάρχει ζωή σε έναν εξωπλανήτη, οι αστρονόμοι πρέπει να συμπληρώσουν την απεικόνιση με φασματοσκοπία. Ενώ οι εικόνες αποκαλύπτουν σχήμα, μέγεθος και δομή, τα φάσματα μας λένε για την ταχύτητα, τη θερμοκρασία και ακόμη και τη χημεία των αστρονομικών αντικειμένων.

Το ELT θα περιέχει όχι έναν, αλλά τέσσερις φασματογράφους - όργανα που διασκορπίζουν το φως στα χρώματα που το αποτελούν, όπως το εμβληματικό πρίσμα στο εξώφυλλο του άλμπουμ των Pink Floyd «The Dark Side of the Moon».

Για να ανιχνευθούν πολύ μικρότεροι εξωπλανήτες που μοιάζουν με τη Γη, θα χρειαστεί το πιο εξειδικευμένο Andes instrument. Με κόστος περίπου 35 εκατομμύρια ευρώ (£30 εκατομμύρια), οι το όργανο αυτό θα μπορεί να ανιχνεύσει μικροσκοπικές αλλαγές στο μήκος κύματος του φωτός.

Από προηγούμενες δορυφορικές αποστολές, οι αστρονόμοι έχουν ήδη μια καλή ιδέα για το πού να ψάξουν για εξωπλανήτες. Πράγματι, έχουν εντοπιστεί αρκετές χιλιάδες επιβεβαιωμένοι ή «υποψήφιοι» εξωπλανήτες χρησιμοποιώντας τη «μέθοδο transit». Εδώ, ένα διαστημικό τηλεσκόπιο κοιτάζει επίμονα ένα κομμάτι του ουρανού που περιέχει χιλιάδες αστέρια και αναζητά μικροσκοπικές, περιοδικές βυθίσεις στις εντάσεις τους, που προκαλούνται όταν ένας πλανήτης σε τροχιά περνά μπροστά από το αστέρι του.

Αλλά το όργανο Andes θα χρησιμοποιήσει μια διαφορετική μέθοδο για να εντοπίσει άλλους τέτοιους πλανήτες. Καθώς ένας εξωπλανήτης περιφέρεται γύρω από το άστρο του, η βαρύτητά του τραβάει το αστέρι, κάνοντάς το να ταλαντεύεται. Αυτή η κίνηση είναι απίστευτα μικρή. Η τροχιά της Γης κάνει τον Ήλιο να ταλαντώνεται μόλις 10 εκατοστά το δευτερόλεπτο.

Ακριβώς όπως ο ήχος και η χροιά μιας σειρήνας ασθενοφόρου ανεβαίνει και πέφτει καθώς ταξιδεύει προς και μακριά από εμάς, το μήκος κύματος του φωτός που παρατηρείται από ένα αστέρι που ταλαντεύεται αυξάνεται και μειώνεται καθώς ο πλανήτης κινείται στην τροχιά του. Είναι αξιοσημείωτο ότι το όργανο Andes θα μπορεί να ανιχνεύσει αυτή τη μικροσκοπική αλλαγή στο χρώμα του φωτός. Το αστρικό φως, ενώ είναι ουσιαστικά συνεχές («λευκό») από το υπεριώδες στο υπέρυθρο, περιέχει ζώνες όπου τα άτομα στην εξωτερική περιοχή του άστρου απορροφούν συγκεκριμένα μήκη κύματος καθώς το φως διαφεύγει, και εμφανίζεται σκοτεινό στα φάσματα. Μικρές αλλαγές στις θέσεις αυτών των χαρακτηριστικών - περίπου το 1/10.000 του pixel στον αισθητήρα του Andes - μπορεί, σε διάρκεια μηνών ή ετών, να αποκαλύψουν τις περιοδικές ταλαντεύσεις. Αυτό θα μπορούσε τελικά να μας βοηθήσει να βρούμε ένα Earth 2.0, μια δεύτερη Γη.

Με το κόστος κατασκευής του ELT να ανέρχεται στα 1,45 δισεκατομμύρια ευρώ, ορισμένοι θα αμφισβητήσουν την αξία του έργου. Αλλά η αστρονομία έχει μια αξία που εκτείνεται σε χιλιετίες και ξεπερνά τον εκάστοτε πολιτισμό και τα εθνικά σύνορα. Μόνο κοιτάζοντας πολύ έξω από το ηλιακό μας σύστημα θα μπορέσουμε να αποκτήσουμε μια προοπτική πέρα από το εδώ και τώρα.

*Με στοιχεία από The Conversation