Vesoljskega teleskopa Hubble skoraj ni potrebno posebej predstavljati. Teleskop, ki je lansko leto praznoval trideset let, je postal ikona astronomije in vesolja. Javnost ga pozna po dih jemajočih slikah vesolja, medtem ko se znanstveniki še vedno borijo za priložnost, da bi z njim preučevali svoj najljubši nebesni objekt.

Leta 1995 je teleskop deset dni neprestano opazoval majhno zaplato neba. Navidez prazni del neba je v dolgem posnetku zažarel. Hubblovo globoko polje, kot posnetek poznamo danes, vsebuje več tisoč zelo oddaljenih galaksij. Znanstveniki so s poljem dobili povsem nov pogled na razvoj galaksij v mladem vesolju. A pot do Hubblovega globokega polja ni bila enostavna. Idejni oče projekta Robert Williams je, kot opisuje v knjigi spominov Hubblovo globoko polje in oddaljeno vesolje (ang. Hubble Deep Field and the Distant Universe), moral za izpeljavo projekta potegniti več briljantnih in nenavadnih potez.

Trma direktorja proti previdni znanstveni sferi

Pisalo se je leto 1994. Vesoljski teleskop Hubble je po turbulentnem začetku na polno opazoval vesolje od blizu in daleč. Williams, takrat direktor centra STScI (ang. Space Telescope Science Institute) in s tem tudi teleskopa Hubble, se je vsako jutro dobil s svojimi kolegi na kavi. Pogovori so se običajno vrteli okoli zadnjih Hubblovih posnetkih vesolja. Znanstvenike je še posebej navdušila slika oddaljenih galaksij. Dobra ločljivost teleskopa je namreč razkrila galaksije drugačnih oblik in velikosti, kot smo jih navajeni v bližnjem vesolju.

Astronomi imajo srečo, saj lahko direktno opazujejo preteklost. Svetloba se ne giblje z neskončno hitrostjo—bolj kot je galaksija oddaljena, dalj časa njena svetloba potuje do nas. Galaksijo, oddaljeno milijardo svetlobnih let, vidimo takšno, kakršna je bila pred milijardo leti. Za opazovanje mladega vesolja moramo tako le opazovati čim bolj oddaljene galaksije. Kar pa ni preprosto, saj so te galaksije izjemno temne. Nepričakovane podobe oddaljenih galaksij so Williamsa napeljale na idejo, da se Hubble usmeri v manjši del neba za dalj časa, s čimer bi lahko detektirali zelo temne in oddaljene galaksije.

Tu pa se pojavi prva težava. Običajno so opazovanja s teleskopom dodeljena prek strokovnega ocenjevanja (peer review): znanstveniki predlagajo točno določene projekte, strokovna komisija pa nato med vsemi predlaganimi projekti izbere najboljše. Ker je čas na teleskopu zelo omejen, le del projektov preživi sito. Williamsova ideja daljšega opazovanja manjšega dela neba je bila tvegana, saj nihče ni vedel, kako naj bi mlado vesolje izgledalo. Prav lahko bi se zgodilo, da ne bi našli ničesar zanimivega. Komisija bi takšen projekt gladko zavrnila. Williams se je zato odločil, da programu podeli večji del “direktorjevega” časa, s katerim je kot direktor lahko prosto razpolagal. S tem je programu priboril nepredstavljivih deset dni neprekinjenih opazovanj.

Astronavti med prvim servisom Vesoljskega teleskopa Hubble (december 1993). Teleskopu so zamenjali solarne panele in vstavili leče, s katerimi so popravili negativni učinek napačno pobrušenega zrcala. Montirali pa so tudi novo kamero, s katero so astronomi posneli Hubblovo globoko polje. Vir: NASA.

Priložnost dobijo mladi znanstveniki

Williams ni bil strokovnjak za oddaljeno vesolje, saj se je njegova raziskovalna kariera gibala predvsem med zvezdami in plinom naše Galaksije. Za pripravo opazovanj globokega polja je tako vpoklical vodilne znanstvenike, ki so raziskovali oddaljene galaksije. Žal ta ideja ni obrodila sadov. Vsak strokovnjak je imel svojo vizijo o tem, kako bi bilo najbolje uporabiti dodeljen opazovalni čas. Skupina ni našla skupnega jezika in se je razšla brez izdelanega načrta. A Williams ni vrgel puške v koruzo in je na plano prišel z drznim načrtom.

Na inštitutu STScI je v tistem času delalo več mladih znanstvenikov, ki so tja prišli takoj po končanem doktoratu. Vsi so se zanimali za galaksije, obenem pa so zaradi aktivnega dela na inštitutu poznali teleskop Hubble do najmanjših podrobnosti. Williams se je odločil, da mladim znanstvenikom pusti povsem proste roke pri pripravi opazovanj globokega polja.

Mladi so priložnost zgrabili z odprtimi rokami in se zakopali v delo. Pogumno so zavrnili možnost, da bi opazovali del neba, poznan po oddaljenih galaksijah. Nasprotno, za opazovanje so izbrali nevpadljivo zaplato v ozvezdju Veliki Medved, v kateri ni bilo nobene svetle zvezde ali galaksije. Pripravili so natančna navodila za opazovanje ter razvili številne nove tehnike obdelave podatkov—slednje znanstveniki uporabljajo še dandanes. Decembra 1995 so bili nared za opazovanja.

Gonilo napredka je “znanost za vse”

Zadnja genialna poteza direktorja je bila povezana s podatki. Williams se je odločil, da morajo biti podatki povsem javni. Od trenutka, ko je Hubble končal svoje desetdnevno opazovanje, do objave podatkov, je minilo pičlih 17 dni. Vsi zainteresirani znanstveniki so dobili vpogled v podatke istočasno.

Hubblovo globoko polje je preseglo pričakovanja. Izkazalo se je, da je v vesolju veliko več galaksij kot so domnevali, saj jih je namesto pričakovanih nekaj ducatov v polju vidnih skoraj tri tisoč. Že hiter pregled pokaže, da galaksije skozi čas rastejo ter da so galaksije v mladem vesolju po pravilu manjše in nenavadnih oblik. Znanstveniki so izmerili, da se je v vesolju v preteklosti rodilo veliko več zvezd kot danes. V polju so se nahajale daleč najbolj oddaljene galaksije, kar so jih do tistega trenutka našli.

Ker so bili podatki javni, so jih lahko neodvisno analizirale znanstvene skupine iz celega sveta. Podatki so postali osnova za nadaljnja opazovanja s številnimi teleskopi. Uspeh Hubblovega globokega polja in javna narava podatkov je vzpodbudila komisije, da so podobnim programom dodelili več časa. Na nebu so se pojavila nova globoka polja, ki so pogledala še dalj v preteklost vesolja. Kar je še pomembneje, isti deli neba so bili opazovani z raznovrstnimi teleskopi v različnih delih elektromagnetnega spektra, od rentgenskega sevanja pa vse do radijskih valov. Glede na neprecenljivo vrednost pridobljenih podatkov ni presenetljivo, da bo nova generacija teleskopov, med njimi Vesoljski teleskop James Webb, prav tako uporabila dobršen del časa za opazovanje globokih polj.

Hubblovo globoko polje bo v zgodovini zapisano kot eden izmed velikih dosežkov moderne astronomije. A verjetno najpomembnejša Williamsova zapuščina je njegova zgodba in lekcija znanstvenemu svetu. Včasih sta za veliko odkritje poleg vizije potrebna tudi pogum in pripravljenost na neuspeh.

-
Podpri Kvarkadabro!
Naroči se
Obveščaj me
guest
0 - št. komentarjev
Inline Feedbacks
View all comments