Rimski teleskop NASA-e sprema najveću kartu dalekog svemira: jezgra misije cilja tamnu tvar i tamnu energiju
NASA-in svemirski teleskop Nancy Grace Roman, nova velika infracrvena opservatorija, u završnoj je fazi priprema nakon što je opservatorij u cjelini dovršen i ušao u razdoblje integracije i testiranja. Prema NASA-i, misija je službeno planirana za lansiranje najkasnije do svibnja 2027., uz mogućnost da bude spremna i ranije, već u jesen 2026. ako završna ispitivanja i logistika prođu prema planu. Roman bi, kada poleti, trebao otvoriti jednu od najambicioznijih kampanja mapiranja svemira u povijesti: pregled koji će obuhvatiti stotine milijuna, a u konačnici i više od milijarde galaksija, kako bi se preciznije razumjelo što upravlja strukturom i širenjem svemira.
U središtu tog napora nalazi se
High-Latitude Wide-Area Survey, jedna od tri temeljne promatračke kampanje Romanove primarne misije. Riječ je o širokopojasnom pregledu “visokih galaktičkih širina”, što znači da će teleskop gledati daleko od prašnjavog diska Mliječne staze kako bi imao što čišći pogled na udaljeni kozmos i smanjio utjecaj međuzvjezdane prašine na mjerenja. Prema NASA-inim opisima programa, pregled će obuhvatiti više od 5.000 kvadratnih stupnjeva neba, odnosno oko 12 posto cijele nebeske sfere, i to u nešto manje od godinu i pol dana promatranja.
Zašto je Roman važan: “Hubble-kvaliteta” na velikoj površini neba
Dosadašnje svemirske opservatorije, poput Hubblea i Jamesa Webba, omogućile su iznimno detaljne snimke i duboke poglede u rane faze svemira, ali uz relativno usko vidno polje u odnosu na golemu površinu neba koju astronomi žele sustavno kartirati. Romanova ključna prednost je kombinacija širokog vidnog polja i stabilnosti promatranja iz svemira, što omogućuje da se na velikoj površini neba dobije konzistentna kvaliteta snimaka i mjerenja. U praksi to znači da će se, na jednom mjestu, spojiti “širina” pregleda s preciznošću potrebnom za moderne kozmološke testove.
Upravo tu preciznost Romanova misija usmjerava na dvije najveće “nevidljive” komponente kozmosa.
Tamna tvar ne emitira niti apsorbira svjetlost, pa se može pratiti samo preko gravitacijskih učinaka na vidljivu tvar.
Tamna energija, pak, naziv je za fenomen koji se u suvremenoj kozmologiji povezuje s ubrzanim širenjem svemira. Prema NASA-inim programskim dokumentima, Romanov širokopojasni pregled osmišljen je da istodobno mjeri kako se svemir širi kroz vrijeme i kako se kozmičke strukture – galaksije, skupovi i mreže – razvijaju u tom širenju.
Karta svemira u 3D: slika i spektar u istoj kampanji
High-Latitude Wide-Area Survey nije zamišljen kao klasično fotografiranje neba, nego kao kombinacija dvaju pristupa. Prvi je dubinsko snimanje u više filtara, koje daje precizne oblike i boje galaksija. Drugi je spektroskopija, odnosno “rastavljanje” svjetlosti na pojedine valne duljine kako bi se u spektru prepoznali uzorci koji otkrivaju kemijski sastav, brzine i – ključno za kozmologiju – crveni pomak. Prema NASA-inim opisima misije, Romanov spektroskopski dio pregleda trebao bi prikupiti spektre za približno 20 milijuna galaksija.
Crveni pomak omogućuje da se procijeni koliko se brzo galaksija udaljava i kolika joj je udaljenost, jer se valne duljine svjetlosti “razvlače” kako se prostor širi. Na temelju toga, astronomi grade trodimenzionalne karte raspodjele galaksija kroz vrijeme, praktički pretvarajući nebo u kartu kozmičke povijesti. Prema podacima o ciljevima pregleda, Roman bi trebao mapirati galaksije unutar područja pregleda do udaljenosti od oko 11–11,5 milijardi svjetlosnih godina, čime se zahvaća velik dio povijesti svemira nakon ranih epoha.
“Vaganje sjena”: slabo gravitacijsko lećenje kao trag tamne tvari
Jedan od najvažnijih alata pregleda bit će mjerenje
slabog gravitacijskog lećenja. U općoj relativnosti svaka masa zakrivljuje prostor-vrijeme, a u velikim razmjerima to može izobličiti slike udaljenih galaksija. Kod jakog lećenja efekt je ponekad očit – lukovi, prsteni ili višestruke slike istog izvora – no za kozmologiju je posebno vrijedno slabo lećenje, gdje su izobličenja sitna i nevidljiva “na prvu”. Takav signal postaje mjerljiv tek kada se statistički analiziraju oblici ogromnog broja galaksija, tražeći zajedničke, vrlo male promjene u orijentaciji i eliptičnosti.
Prema procjenama koje NASA navodi u kontekstu Romanova širokopojasnog pregleda, teleskop bi mogao registrirati više od milijarde galaksija, a oko 600 milijuna njih imat će dovoljno kvalitetne mjere oblika da se koriste za analizu slabog lećenja. Iz takvih podataka nastaje karta raspodjele mase – uključujući i onu nevidljivu – kroz različita razdoblja kozmičke povijesti. Kada se vidi kako se “grudice” mase formiraju i rastu, dobiva se test i za tamnu tvar i za to kako se gravitacija ponaša na najvećim skalama.
Važno je i to da visoki standardi obrade podataka, potrebni da se slabi signal izdvoji od instrumentalnih sustavnih pogrešaka, mogu podignuti cijelu zajednicu. Prema NASA-i, upravo očekivanje vrlo homogenih, visokokvalitetnih podataka na velikoj površini neba otvara prostor ne samo za precizna mjerenja nego i za neočekivana otkrića, od rijetkih objekata do novih tipova pojava koje se u manjim uzorcima lako izgube.
“Kozmičko ravnalo”: barionske akustične oscilacije i povijest širenja
Druga velika osovina Romanova programa u ovom pregledu je mjerenje
barionskih akustičnih oscilacija – “zamrznutih” tragova zvučnih valova iz vrlo ranog svemira. Prema kozmološkom modelu koji NASA opisuje u kontekstu misije, u prvim stotinama tisuća godina nakon Velikog praska svemir je bio vruća plazma u kojoj su materija i zračenje bili snažno povezani. Sitne nepravilnosti u gustoći stvarale su gravitacijsko privlačenje, ali su tlak zračenja i visoka temperatura uzrokovali odbijanje, što je pokrenulo valove tlaka – svojevrsni “zvuk” ranog svemira. Kada se svemir dovoljno ohladio, ti su valovi prestali putovati i ostavili uzorak u raspodjeli tvari.
Danas se taj uzorak očituje kao blago povećana vjerojatnost da se galaksije nalaze na određenim međusobnim udaljenostima. Te udaljenosti djeluju poput ravnala: ako se zna kolika je “standardna” veličina uzorka, mjerenjem kako se on vidi u različitim epohama može se zaključiti kako se prostor širio. U NASA-inim materijalima za Roman navodi se da su ti prstenovi u današnjem svemiru reda veličine oko 500 milijuna svjetlosnih godina. Romanova kombinacija velikog uzorka galaksija i spektroskopskih mjerenja crvenog pomaka trebala bi poboljšati preciznost takvih mjerenja i time suziti prostor za različite teorije tamne energije i gravitacije.
Je li tamna energija “promjenjiva”? Roman kao test najosjetljivijih naznaka
U posljednjih nekoliko godina niz mjerenja iz različitih eksperimenata i teleskopa potaknuo je rasprave o tome je li tamna energija konstantna kroz vrijeme ili bi njezina “jačina” mogla evoluirati. NASA u svojim programskim opisima Romanove misije ističe da će upravo kombinacija širokog snimanja i redshift-mjerenja omogućiti visokoprecizne testove koji bi mogli potvrditi ili odbaciti takve naznake. U toj logici, Roman je zamišljen kao instrument koji neće nuditi samo još jednu brojku o brzini širenja, nego istodobno provjeravati usklađenost dvaju ključnih “tragova”: širenja svemira i rasta struktura.
U praksi, ako se širenje ubrzava na jedan način, a strukture rastu na drugi, to može ukazivati na potrebu za korekcijom modela – bilo kroz dinamičku tamnu energiju, bilo kroz alternativne opise gravitacije na najvećim skalama. NASA u kontekstu Romanovih ciljeva navodi da bi misija mogla dovesti do mjerenja učinaka tamne energije s osjetno većom preciznošću u odnosu na postojeće pristupe, što bi omogućilo jasnije razlikovanje vodećih teorijskih scenarija.
Što se još dobiva “usput”: od dalekih galaksija do objekata Sunčeva sustava
Iako je High-Latitude Wide-Area Survey dizajniran s kozmologijom u fokusu, njegova širina i dubina znače da će se u istim podacima naći i golema količina informacija korisnih za druga područja astronomije. Prema NASA-i, način na koji će Roman pretraživati nebo može otvoriti prostor za otkrića u rasponu od malih, kamenitih tijela u vanjskim dijelovima Sunčeva sustava do eksplozivnih događaja i spajanja galaksija, te crnih rupa u dalekoj prošlosti svemira. Posebno je važna činjenica da će homogeni skup podataka, nastao u relativno kratkom vremenu za tako veliku površinu neba, omogućiti sustavne usporedbe i potragu za rijetkim objektima.
Organizacija misije i industrijski partneri
Romanov teleskop vodi NASA-in Goddard Space Flight Center u Greenbeltu (Maryland), uz sudjelovanje Jet Propulsion Laboratoryja u Kaliforniji te institucija poput Caltech/IPAC-a i Space Telescope Science Institutea, koji u NASA-inim opisima misije imaju važne uloge u znanstvenoj infrastrukturi i radu s podacima. U industrijskom dijelu programa NASA navodi više ključnih partnera, među kojima su BAE Systems, L3Harris Technologies i Teledyne Scientific & Imaging, tvrtke povezane s razvojem i integracijom ključnih sustava opservatorija i instrumenata.
Za znanstvenu zajednicu, možda jednako važno kao i hardver bit će pravila pristupa i raspodjele podataka. Romanovi “Core Community Surveys”, među kojima je i High-Latitude Wide-Area Survey, oblikovani su kroz zajednički proces i trebali bi generirati podatkovne setove koje će koristiti širok krug istraživača. NASA i partnerske institucije najavljuju da će takvi setovi postati temelj i za projekte koji danas još nisu ni zamišljeni, što je tipično za misije koje stvaraju standardne reference u mjerenjima svemira.
Izvori:- NASA – objava o dovršetku sklapanja opservatorija i okvirnom planu lansiranja ( poveznica )
- Science@NASA – sažetak i infografika programa High-Latitude Wide-Area Survey, površina pregleda i struktura promatranja ( poveznica )
- Roman Space Telescope (NASA/GSFC) – službena stranica pregleda i znanstveni ciljevi ( poveznica )
- Roman Community Defined Surveys (STScI) – tehnički opis High-Latitude Wide-Area Survey i metode (slabo lećenje, BAO, RSD) ( poveznica )
- NASA – opis organizacije misije i industrijskih partnera ( poveznica )
Kreirano: subota, 14. veljače, 2026.
Pronađite smještaj u blizini