Hľadanie planét podobných Zemi by sa mohlo posunúť míľovými krokmi vpred vďaka zdanlivo jednoduchému nápadu: namiesto tradičného okrúhleho zrkadla by vesmírny teleskop využíval dlhé a úzke obdĺžnikové. Tento netradičný prístup, ktorý predstavil tím vedený profesorkou Heidi Newberg z Rensselaer Polytechnic Institute v žurnále Frontiers in Astronomy and Space Sciences, by mohol umožniť rozlíšiť planéty podobné Zemi od oslňujúceho žiarenia ich hviezd rýchlejšie než všetky doterajšie návrhy.

Okrúhle zrkadlá nestačia

Kľúčom k odhaleniu „Zeme 2.0“ je sledovanie infračerveného žiarenia s vlnovou dĺžkou okolo 10 mikrometrov. Práve tam sa najzreteľnejšie prejavujú znaky tekutej vody, teda základnej podmienky života. Fyzika optiky však v tejto oblasti nastavuje nekompromisnú hranicu. Aby teleskop dokázal odlíšiť planétu veľkosti Zeme od jej hviezdy vo vzdialenosti približne 30 svetelných rokov, musí disponovať rozlišovacou schopnosťou zodpovedajúcou priemeru zrkadla asi 20 metrov.

Pre porovnanie, teleskop Jamesa Webba, ktorý je dnes najväčším vesmírnym observatóriom, má priemer iba 6,5 metra. Ide o obrovský inžiniersky úspech, no pre úlohu hľadania blízkych obývateľných svetov určite nestačí. Pokusy presunúť sa do viditeľného svetla problém nevyriešia. Hviezda je tam totiž viac ako desať miliárdkrát jasnejšia než jej planéta, čo extrémne komplikuje potlačenie žiarenia.

Koncepčný návrh obdĺžnikového vesmírneho ďalekohľadu. | Zdroj: Rensselaer Polytechnic Institute

Alternatívne prístupy, ako formácia viacerých menších teleskopov či koncepty tzv. „starshade“ (tieniacich) clôn, narážajú na obrovské technické výzvy. Udržiavať presnú formáciu s presnosťou na úroveň molekuly alebo manévrovať so samostatnou clonou vo vzdialenosti tisícov kilometrov od teleskopu si vyžaduje technológie a zdroje, ktoré sú momentálne ďaleko za hranicami praktickej realizácie.

Obdĺžnik namiesto kruhu

Profesorka Heidi Newberg navrhuje jednoduchšie riešenie: teleskop so zrkadlom s rozmermi približne 1 × 20 metrov, ktorý by pracoval na rovnakých infračervených vlnových dĺžkach ako Webb. Dlhšia os by poskytla potrebné 20-metrové rozlíšenie v jednom smere. Rotáciou prístroja by sa tento ostrý pohľad dal nasmerovať na rôzne uhly okolo hviezdy, čím by sa zabezpečilo, že sa neprehliadne žiadna planéta.

„Nie sú tu žiadne zjavné požiadavky, ktoré by si vyžadovali intenzívny technologický vývoj,“ tvrdí Newberg. Výhodou tohto prístupu je, že sa vyhne enormne komplikovanému rozkladanému 20-metrovému kruhovému zrkadlu či operačným nárokom spojeným so tieniacim systémom.

Potenciál objavov v priebehu troch rokov

Podľa modelových výpočtov by takýto teleskop dokázal identifikovať približne polovicu všetkých potenciálnych Zemí obiehajúcich okolo hviezd podobných Slnku do vzdialenosti 30 svetelných rokov, a to v horizonte menej než troch rokov pozorovaní. Ak by priemerne každá z týchto hviezd mala jednu planétu s podobnými vlastnosťami, mohlo by ísť až o tridsiatku kandidátov priamo v našom kozmickom susedstve.

Prípadné objavy by boli iba prvým krokom. Nasledovali by detailné analýzy atmosfér hľadajúce stopy kyslíka či iných biomarkerov. V budúcnosti by takéto cielené údaje umožnili vyslať sondy k najbližším kandidátom a možno priniesť aj prvé zábery skalnatých svetov s podmienkami vhodnými pre život.

Hoci sa na prvý pohľad môže zdať, že „pretiahnuté“ zrkadlo je netradičné riešenie, práve odklon od tradičných kruhových tvarov môže priniesť rozhodujúci prielom. Obdĺžnikový vesmírny teleskop pracujúci v strednom infračervenom spektre predstavuje realistickú cestu, ako sa priblížiť k odpovedi na jednu z najzásadnejších otázok: či je život podobný nášmu rozšírený aj za hranicami Zeme.

Čítajte viac z kategórie: Novinky