Lansat în urmă cu 20 de ani, telescopul Hubble a furnizat oamenilor de ştiinţă o colecţie formidabilă de date. Astăzi, îşi prezentăm unul dintre motivele pentru care telescopul a fost lansat. Vineri, scriem despre cele mai mari realizări ale Hubble.

Oamenii de ştiinţă au descoperit că o forţă inexplicabilă modelează Universul, forţând despărţirea galaxiilor şi determinând schimbări majore în întreaga structură a spaţiului. Potrivit cercetătorilor NASA care au lucrat la telescopul Hubble, această forţă misterioasă ar putea reprezenta "moartea Universului", deoarece este capabilă să dezbine atomii.

Şi asta pentru că Universul pe care îl vedem sau pe care îl putem observa prin aparatură performantă este doar o minusculă bucată din marele Univers. Astfel, telescopul Hubble şi alte instrumente de acest gen au ca prim scop prezentarea unor noi bucăţi din acest puzzle misterios. Un grăunte de nisip

În urmă cu 14 miliarde de ani, Universul a luat naştere graţie unui fenomen greu de explicat şi de imaginat. Universul timpuriu a fost unul teribil de încins, temperatura fiind atât de mare încât nici măcar atomii nu s-ar fi putut forma. O concluzie relativ recentă a oamenilor de ştiinţă a fost că, la un moment dat, întregul univers observabil avea dimensiunile unui grăunte de nisip.

Universul s-a extins apoi, iar răcirea sa a permis formarea atomilor, apoi a moleculelot. Gravitaţia a stâns materia în bulgări tot mai mari, astfel luând naştere stelele, planetele, galaxiile etc.

Toate obiectele din Univers exercită o forţă asupra altora prin gravitaţie. Legea este simplă: cu cât masa unui astru este mai mare, cu atât forţa sa gravitaţională este mai mare. Materia consistă atât în materie vizibilă (stelele) cât şi invizibilă (mai cunoscută drept materie neagră). Pe lângă masă, un alt factor care influenţează gravitaţia este apropierea dintre obiectele cereşti. Astfel, cu cât aştrii sunt mai apropiaţi, cu atât atracţia gravitaţională dintre ei este mai puternică. Viteza Universului Astfel, gândind logic, această atracţie între aştri ar trebui să încetinească Universul, extinderea sa, chiar dacă el îşi continuă expansiunea graţie energiei de la Big Bang. În secolul trecut, astronomii au descoperit că Universul are o masă suficientă pentru a încetini expansiunea spaţiului, dar nu suficientă pentru a o opri.

Pe la sfârşitul anilor '90, astronomii au determinat rata expansiunii Universului. Ei au dorit să vadă cu cât a încetinit această expansiune în ultimele miliarde de ani. Singura verigă lipsă era compararea actualei viteze de expansiune cu viteza de expansiune din trecut.

Astfel, astronomii Saul Perlmutter şi Brian Schmidt au condus echipele lor spre cercetarea supernovelor. Stele explozive, ele sunt cheia spre măsurarea de distanţe enorme în spaţiu, esenţiale pentru descifrarea expansiunii Universului. Echipele au folosit cele mai puternice telescoape din lume, sperând că vor observa aceste supernove înainte ca ele să dispară. Urma luminoasă a unei supernove durează doar câteva săptămâni. Rezultate ciudate

După câţiva ani de cercetare, ei au strâns suficientă informaţie pentru a completa puzzle-ul expansiunii Universului, prin descifrarea mesajului purtat de aceste stele căzătoare. Numai că, odată cu aceste date, astronomii au avut parte de rezultate foarte ciudate. Aceste supernove nu erau atât de strălucitoare pe cât se aşteptau specialiştii. Ba chiar erau aşa de şterse încât se părea că sunt mult mai departe decât ar fi trebuit să fie. Iar, dacă într-adevăr erau aşa departe, asta ar fi însemnat că expansiunea Universului s-a accelerat, nicidecum nu a încetinit.

Întrebarea se schimbase. Cercetătorii se întrebau acum: "Care ar putea fi cauza acestei accelerări?". O altă forţă, o energie nedetectată până la acel moment, trebuie să fie responsabilă pentru acceleraţie, deoarece gravitaţia restrânge distanţele, nu le măreşte.

Membrii echipei care a făcut descoperirea au trimis email-uri în întraga lume, încercând să găsească alte minţi care să dea sens acestei descoperiri. Atunci, un astronom, Adam Riess, spunea: "Resultatele sunt surprinzătoare, chiar şocante. Am evitat să le împărtăşesc din câteva motive. Mai întâi, am dorit să fac câteva verificări (le-am făcut). Nu analizaţi aceste rezultate cu inima sau capul, ci cu ochiul. Până la urmă, noi suntem observatori". Posibilele explicaţii, contrazise de Hubble

În 1998, echipele publicau studiile care concluzionau cercetările. Prezentând datele care indicau că expansiunea Universului s-a accelerat, echipele puneau la îndoiala întreaga teorie de înţelegere a Universului. Îndemnând la calm, oamenii de ştiinţă din întreaga lume au venit cu posibile explicaţii.

Două dintre ele s-au transformat în adevărate linii de cercetare, la care au aderat numeroşi specialişti. Prima susţinea că este posibil ca supernovele studiate de echipele Perlmutter şi Schmidt (a căror călătorie prin Univers a început în urmă cu peste 4 miliarde de ani) aveau o compoziţie diferită de a supernovelor mai recente.

A doua explicaţie implica structura galaxiilor. S-a presupus că acea lumină slabă a supernovelor să fie, în fapt, o imagine prin voal. Se spunea că este posibil ca galaxiile sau chiar spaţiul dintre galaxii ar conţine mai mult praf cosmic decât credem noi. Astfel, exploziile acestor stele ne-ar părea lipsite de strălucire. Telescopul Hubble - un aparat foto la 600 de km de Terra

Aici începe povestea lui Hubble. Telescopul Hubble a fost trimis deasupra atmosferei terestre, pentru a avea cea mai bună imagine posibilă asupra supernovelor şi Universului. Situat la 600 de kilometri de Pământ, Hubble este singurul telescop capabil să observe în detaliu supernovele şi chiar să le detecteze pe cele mai depărtate de Pământ.

Până în 2000, cu ajutorul Hubble, telescopul lansat de NASA în 1990, Perlmutter a finalizat analiza a peste zece supernove. Acestea au arătat că varianta prafului cosmic în exces nu este acoperită de realitate.

Rămânea în picioare doar prima variantă, cea a posibilelor diferenţe dintre supernovele timpurii şi cele târzii. Pentru verificarea acesteia, în 2002, telescopul Hubble a fost dotat cu aşa-numita "Advanced Camera for Surveys", determinând o creştere a capacităţii de observare a Hubble. Adam Riess, de la Space Telescope Science Institute, a condus o echipă de astronomi, care a studiat 25 de supernove a căror lumină traversa Universul de miliarde de ani. Când "energia neagră" a preluat puterea

Măsurătorile de la cea mai depărtată dintre aceste supernove şi compararea lor cu cele de la cea mai apropiată au demonstrat însă că şi varianta exploziilor mai slabe cade. Astfel, datele furnizate de Hubble se potrivesc doar cu teoria Universului care îşi măreşte viteza de expansiune, condus de puterea energiei negre.

Aşadar, oamenii de ştiinţă de astăzi gândesc aşa: Când Universul s-a născut, la Big-Bang, s-a extins extrem de rapid, condus de forţa exploziei. Atunci era mult mai mic şi mai dens ca acum. Deoarece materia din Univers era atât de apropiată, gravitaţia a "înghiţit" din forţa primordială şi a început să încetinească expansiunea Universului.

Dar, în tot acest timp, o altă forţă, de repulsie, acţiona asupra Universului. Este forţa misterioasă pe care, astăzi, oamenii de ştiinţă i-o atribuie energiei negre.

Întrucât Universul continuă să se extindă, chiar dacă lent, galaxiile care conţin mare parte din masa Universului se distanţează. În aceste condiţii, atracţia gravitaţională dintre aceste corpuri a scăzut. Teoria este că, odată ce forţa gravitaţională a scăzut, forţa repulsivă a preluat controlul şi a forţat Universul să îşi accelereze expansiunea. Surse: site-ul oficial al Hubble, Wikipedia, Observatorul Astronomic "Vasile Urseanu"