Astronomii care sărbătoresc trecutul lui Hubble se concentrează asupra viitorului său

BALTIMORE — O tehnică de adulmecare în atmosferele planetelor supradimensionate din apropierea stelelor super luminoase ar putea ajuta, de asemenea, telescopul spațial Hubble să dezlege istoria universului.

Oamenii de știință de la Hubble au dezvoltat o modalitate de a scana încet cerul în timp ce colectează lumina stelelor, astfel încât telescopul să poată explora vecinătățile de stele care altfel ar fi prea strălucitoare pentru detectoarele sale sensibile. Se pare că acest truc le permite, de asemenea, astronomilor să măsoare distanțele până la stelele din apropiere cu o precizie fără precedent, ajutând la concentrarea ratei de expansiune a universului și a motivului pentru care crește viteza.

Această conexiune surprinzătoare este doar o revelație rezultată dintr-un simpozion de patru zile la sediul Hubble, Institutul de Știință al Telescopului Spațial din Baltimore. Astronomii s-au adunat acolo în perioada 20-23 aprilie pentru a sărbători cea de-a 25-a aniversare a observatorului în orbită, care a explodat în spațiu pe 24 aprilie 1990, și pentru a privi în viitor ce poate realiza telescopul în anii care au mai rămas (SN: 18/04/15, str. 18).

Hubble este acum instrumentul principal pentru disecția cerurilor îndepărtate, spune Heather Knutson, astronom la Caltech. Knutson folosește Hubble pentru a examina atmosferele super-Pământurilor, planete cu mase undeva între cele ale Pământului și ale lui Neptun. Atmosfera menține o înregistrare a modului în care se formează o planetă, spune ea.

Din păcate, multe dintre planetele pe care le-ar dori să examineze stelele pe orbită care sunt prea strălucitoare pentru detectoarele sensibile ale lui Hubble. Knutson oprește acest lucru direcționându-l pe Hubble să se miște încet în timp ce colectează lumină, ceea ce face ca steaua să se deplaseze pe câmpul vizual al telescopului. În loc să arunce un mic grup de pixeli, lumina se prelinge peste detector, împiedicând orice zonă să fie copleșită.

Knutson și colegii săi au cerut timp cu Hubble pentru a examina atmosfera unui super-Pământ descoperit recent de telescopul spațial Kepler reînviat. Planeta, desemnată EPIC 201912552b, va fi primul super-Pământ dintr-o zonă locuibilă, regiunea din jurul unei stele în care poate exista apă lichidă pe suprafața planetei, pentru a-i fi măsurată atmosfera. Cercetătorii nu plănuiseră să facă astfel de măsurători până cel puțin în 2018, după lansarea succesorului lui Hubble, telescopul spațial James Webb. „Hubble l-ar putea prinde pe James Webb”, spune Knutson.

Knutson speră să măsoare raportul dintre carbon și oxigen din atmosfera acestei lumi potențial locuibile. Abundența relativă a acestor elemente poate ajuta cercetătorii să identifice unde s-a format planeta. Planeta este, de asemenea, suficient de rece, spune ea, încât ar putea fi capabili să detecteze metanul sau amoniacul dacă există în jur.

Adam Riess și-a îndreptat obiectivele puțin mai departe – mai mult de jumătate din universul cunoscut. Astrofizicianul de la Universitatea Johns Hopkins folosește o clasă de stele care explodează cunoscute sub numele de supernove de tip 1a pentru a urmări rata de expansiune a universului, un număr cunoscut sub numele de constanta Hubble.

Unul dintre cele mai mari obstacole în calea obținerii unei mai bune precizii, spune Riess, este măsurarea distanțelor până la stele din Calea Lactee pe care el și colegii săi le pot folosi pentru a calibra luminozitatea supernovelor de tip 1a. Se pare că trucul de scanare al lui Knutson este perfect pentru a depăși acest obstacol.

Povestea continuă sub imaginea

Când triangula distanța până la o stea din apropiere, astronomii trebuie să măsoare cu precizie poziția stelei în raport cu alte stele. Scanând telescopul în loc să-l țină constant, cercetătorii pot măsura pozițiile liniilor de lumină stelară în loc de puncte, făcând astfel o medie a multor erori care se strecoară. Este ca și cum ai obține mii de observații într-un singur instantaneu, spune Riess.

Pe baza testelor anterioare, Riess spune că acest truc va reduce incertitudinile constantei Hubble la jumătate în următorul an. Astfel de îmbunătățiri au un efect uimitor asupra modului în care astronomii pot măsura efectul energiei întunecate, forța respingătoare care împinge universul într-un ritm din ce în ce mai mare.

Simpozionul a condus cu adevărat acasă diversitatea și flexibilitatea Hubble, spune astronomul de la Johns Hopkins Steve Rodney. De la lumi extraterestre la evoluția universului, Hubble împinge frontiere nevisite în urmă cu 25 de ani. Și, în ciuda faptului că nu există nicio speranță de reparații în cazul în care se sparge vreo piesă critică, astronomii din Baltimore sunt optimiști că „telescopului popular” mai are cel puțin câțiva ani buni. Dovezile sunt chiar acolo în titlul simpozionului: „Hubble 2020: Construind pe 25 de ani de descoperire”.