Astronomi zaspijo po sončnem vzhodu

Michael Sterzik analizira, kako iskati življenje v brezmejnem vesolju, in razkriva izzive medzvezdnih potovanj.

ned, 16.04.2017, 06:00
Območje Zlatolaske je tisto območje v vesolju, ki je od zvezde ravno prav oddaljeno, da lahko tamkaj lociran planet vzdržuje primerno temperaturo, tlak v atmosferi in tekočo vodo in je tako primeren za življenje. Poimenovano je po Grimmovi pravljici Zlatolaska in trije medvedi, v kateri Zlatolaska poskusi tri kaše: kaša v prvi skledi je prevroča, v drugi prehladna, v tretji pa je ravno pravšnja.

Junija lani se je udeležil mednarodnega simpozija Zemlja brez ljudi, ki ga je organizirala Galerija Kapelica. Osem let je preživel v Evropskem južnem observatorju v čilski puščavi Atacama. Bil je vodja znanstvenih operacij observatorija v La Silli, nato namestnik direktorja observatorija La Silla Paranal. Zdaj je vodja sektorja za upravljanje podatkov in operacij Evropskega južnega observatorija v Garchingu na Bavarskem.

Zvezdnato nebo nad nami od nekdaj vznemirja človeški pogled in vzbuja vprašanje, kaj je tam zgoraj oziroma zunaj. Vse bolj izpopolnjena vesoljska tehnologija omogoča vse globlji in natančnejši pogled v globino vesolja in seznam odkritih planetov zunaj našega osončja se iz tedna v teden podaljšuje. Med okoli 3450 potrjenimi planeti v drugih osončjih je 49 takšnih, na katerih je možno življenje.

Toda kakšno življenje? Kako sploh iskati življenje, o katerem celo med znanstveniki ne obstaja konsenz? Glede na evolucijsko teorijo je malo verjetno, da smo v vesolju sami, a predstave o zunajzemeljskem življenju so med astronomi različne. Medtem ko se nekateri trudijo prestreči inteligenten zunajzemeljski radijski signal, so pričakovanja drugih skromnejša in se nadejajo odkritja življenja v najbolj preprosti obliki.

Čeravno vsako odkritje novega planeta, na katerem bi lahko obstajalo življenje, pomeni korak naprej v poznavanju vesolja, pa razdalje med Zemljo in oddaljenimi svetovi za zdaj in v bližnji prihodnosti ostajajo nepremagljive. Da bi dosegli najbližji planet zunaj našega osončja, Proksimo Kentaver b, ki je od Zemlje oddaljen »le« 4,2 svetlobnega leta (1 svetlobno leto = 9.454.240.512.000 kilometrov), bi teoretično z najhitrejšo obstoječo tehnologijo (s sondo New Horizon ob hitrosti 58.000 km/h) potrebovali 80.000 let in 2700 človeških generacij. Pri tem zgolj omenimo, da človeško telo ni prilagojeno medzvezdnim potovanjem.

Michael Sterzik, vodja sektorja za upravljanje podatkov in operacij Evropskega južnega observatorija v Garchingu na Bavarskem. Foto: arhiv ESO

Kakšna občutja so vas ob pogledu v zvezdnato nebo navdajala v otroštvu in kakšna vas prevevajo danes? Predvidevam, da nikakor ne »kozmična tesnoba«.

Ne, nikoli me ni bilo strah vesolja, ne kot otroka ne kot profesionalnega astronoma. Vedno sem imel občutek, da je vse, kar vidimo, čutimo in doživljamo, vključno z nami, del narave in njenih procesov. S telesi in možgani nismo ločeni od narave, ampak smo njen integralni del.

Četudi kot ljudje in zlasti znanstveniki razumemo le delček vesolja, imamo možnost vsaj majhnega vpogleda v delovanje narave, kar nam pomaga pri pojasnjevanju in tudi obrambi pred morebitnim strahom. Fascinirata me lepota univerzuma, ki ga lahko izkušamo, in lepota, kako lahko univerzum opišemo in razumemo, pri čemer jemljem v zakup, da je naše razumevanje le približek resnici.

Sedem let ste delali v observatoriju La Silla v puščavi Atacama, ki leži 600 kilometrov severno od Santiaga de Chile na višini 2400 metrov. Zakaj je Atacama, kjer so na območjih La Silla, Paranal in Chajnantor locirani trije observatoriji Evropskega južnega observatorija (ESO – European Southern Observatory), tako zelo primerna za opazovanje vesolja? Četudi v Atacami skoraj ni svetlobnega onesnaževanja, pa ta leži tik nad Pacifikom, ki je vir vlage in s tem oblakov.


Več je razlogov, da v Atacami »domujejo« trije observatoriji Evropskega južnega observatorija. Število jasnih noči v La Silli in Paranalu je ogromno, skoraj 330 na leto, zato lahko optični teleskopi tako rekoč vse leto izrabijo večino dragocenega nočnega časa in imajo zaradi oblačnosti zelo malo »izpadov«.

Noči v Atacami so jasne zato, ker bližnji Pacifiški ocean vso vlago zadržuje nad morjem in ne nad kopnim. Humboldtov tok, ki priteka z Antarktike in ob južnoameriški zahodni obali teče proti severu, je hladen, tako da je temperatura gladine Pacifiškega oceana ob čilski obali v povprečju le okoli 16 stopinj Celzija. Ker se vsa vlaga kondenzira nad hladno gladino Pacifika in celo vsesa večino vlage iz bližnjih, toplejših kopenskih predelov, je obalno območje brez oblakov, suho, puščavsko. Tretji pomemben razlog pa je, da na južni polobli postavljeni teleskopi omogočajo opazovanje delov neba, ki na severni polobli niso vidni.

Središče naše galaksije Rimska cesta, na primer, vključno z njeno masivno črno luknjo, je mogoče opazovati samo na južni polobli, prav tako naši sosednji galaksiji Veliki in Mali Magellanov oblak. Zato so se ustanovne članice ESO v 60. letih prejšnjega stoletja odločile zgraditi velik observatorij na južni polobli, zaradi ugodnih podnebnih razmer pa je bila najprimernejša lokacija v Čilu.

Kakšna je organizacijska struktura observatorija v Atacami in kako se financira?

Evropski južni observatorij, katerega sedež je v Garchingu v bližini Münchna, je medvladna organizacija, ki jo podpira in financira 16 držav članic: Avstrija, Belgija, Češka, Danska, Finska, Francija, Nemčija, Italija, Nizozemska, Poljska, Portugalska, Španija, Švedska, Švica, Velika Britanija in država gostiteljica Čile. Organizacijo vodi generalni direktor, ki ga običajno za pet oziroma deset let potrdi svet Evropskega južnega observatorija, v katerem so predstavniki vseh držav članic.

Organizacijsko ESO sestavlja pet direktoratov, ki so odgovorni za programe, operacije, znanost, inženiring in administracijo. V Evropskem južnem observatoriju je okoli 200 zaposlenih, večinoma inženirjev, tehnikov in astronomov, ki v Čilu vse leto vzdržujejo in upravljajo observatorije na treh lokacijah: Paranal, La Silla in Apex v Chajnantorju.

Kakšen je odnos med Evropskim južnim observatorijem (ESO) in Evropsko vesoljsko agencijo (ESA)?

Obe sta evropski medvladni organizaciji in njuni cilji so povsem komplementarni. Medtem ko je ESO osredotočen na zemeljsko astronomijo, je ESA osredotočena na vesoljsko tehnologijo in njeno uporabo. Misija Evropskega južnega observatorija je zagotavljanje najsodobnejših zemeljskih teleskopov in inštrumentov, s katerimi astronomi in astrofiziki izvajajo vodilne znanstvene raziskave v najboljših možnih razmerah. Misija Evropske vesoljske agencije pa so vesoljske raziskave in razvoj vesoljske tehnologije, kot so rakete in sateliti, za potrebe Evrope.

Kakšen je astronomov dan v observatoriju La Silla?

Astronomov dan (ali bolje: noč) je podoben nočem v drugih observatorijih na našem planetu. Rezidenčni, torej zaposleni astronomi zagotavljajo, da znanstvena opazovanja s teleskopi sledijo najboljšemu opazovalnemu načrtu in strategiji, ki jo je treba ponoči prilagajati spreminjajočim se opazovalnim razmeram. Zaposleni astronomi so mnogokrat v oporo gostujočim, ki v Čile pripotujejo iz Evrope, in to pogosto z opazovalnim programom za eno samo noč. Ta opazovanja v Atacami so včasih ključna za kariero študenta astronomije ali mladega znanstvenika, zato mora observatorijsko osebje poleg opreme zagotoviti, da so opazovanja izvedena na najboljši možen način.

Astronomi običajno vstajajo v času kosila in za prihajajočo noč s pomočjo računalniških programov pripravijo optimalno opazovalno strategijo. Kasneje, okoli sončnega zahoda, se v nadzorni sobi teleskopov lotijo prvih umeritvenih opazovanj (njihov namen je umeriti mersko opremo, tako da lahko primerjamo rezultate, dobljene ob različnih nočeh ali z različnimi teleskopi).

Večji del noči nato z nočnim operaterjem in včasih z gostujočim astronomom izvajajo opazovanja in opravljajo sofisticirana preverjanja kakovosti ter tako zagotavljajo najboljšo možno uporabo tega kompleksnega opazovalnega sistema. Astronomi odhajajo spat zelo pozno, včasih šele po sončnem vzhodu, ko končajo zadnja preverjanja, in nato vse podatke minule noči pošljejo v Evropo.

V La Silli je na 3,6-metrskem teleskopu nameščen trenutno najzmogljivejši »lovec na planete« – spektrograf Harps. Z njim je mogoče prek Dopplerjevega pojava (zaradi katerega je valovna dolžina zaznane svetlobe odvisna od hitrosti oddaljevanja ali približevanja izvora) raziskovati gibanje zvezde in odkrivati planete drugih osončij ter njihovo kemijsko sestavo. Kakšna je vloga zemeljskih in vesoljskih teleskopov pri odkrivanju planetov drugih osončij?

Prvi planet v drugem osončju, podoben planetom v našem osončju – 51 Pegaz b, ki kroži okoli zvezde 51 Pegaz –, sta z zemeljskim teleskopom in metodo meritve radialne hitrosti leta 1995 odkrila astronoma Michel Mayor in Didier Queloz. S to metodo je bilo odtlej odkritih na stotine takih planetov. Spektrografi, ki omogočajo zelo natančne meritve radialne hitrosti – in za odkrivanje planetov, ki imajo Zemlji podobno maso, je potrebna meritev z natančnostjo skoraj 1m/s –, so ogromni in težki in jih je mogoče uporabljati samo na zemeljskih teleskopih z veliko odprtino.

Po drugi strani pa vesoljski teleskopi, kot je Kepler, odkrivajo na tisoče planetov okoli drugih sonc. Po več let brez prestanka snemajo določen košček neba. In če astronomi opazijo natanko ponavljajoče se rahle potemnitve ene od opazovanih zvezd, lahko domnevajo, da je razlog planet, ki zakrije nekaj njene svetlobe, ko ga pri kroženju prinese prednjo. Toda le kombinacija obeh metod je dovolj močna za neposredno določanje mase in polmerov planetov v drugih osončjih, na osnovi česar lahko domnevamo o njihovih fizikalnih lastnostih.

Delujoči 3,6-metrski teleskop v La Silli, na katerem je nameščen spektrograf Harps – najzmogljivejši »lovec na planete« na Zemlji. Na posnetku je naša galaksija Rimska cesta, rumenkasta formacija pa je njeno središče, ki leži v ozvezdju Strelca. Foto: arhiv ESO

Leta 2024 bo v Atacami začel delovati optični/infrardeči Evropski izjemno velik teleskop E-ELT (European Extremely Large Telescope) z 39-metrskim zrcalnim premerom. Kaj bo omogočal v primerjavi z drugimi teleskopi?

Z Evropskim izjemno velikim teleskopom bo astronomija napravila ogromen korak naprej. Devetintridesetmetrski teleskop z vgrajeno prilagodljivo optiko bo omogočil mnoge preboje in odprl obzorje k našemu izvoru. Planetov z maso, podobno Zemljini, E-ELT ne bo odkrival le posredno z zaznavanjem valujočega potovanja zvezd, ki ga povzročajo ti planeti, ampak bo lahko večje planete direktno fotografiral in celo opredelil lastnosti njihovih morebitnih atmosfer.

Z nizom njegovih inštrumentov bomo astronomi raziskovali najzgodnejše faze nastanka osončij in odkrivali tudi vodo in organske molekule v protoplanetarnem disku okoli porajajočih se mladih zvezd. S tem bomo lahko pojasnili nastanek planetov in njihovo evolucijo, kar nas bo pripeljalo bliže k odgovoru na vprašanje: Ali smo sami? To bo pomenilo izjemen dosežek ne le za znanost, ampak za celotno človeštvo!

Poleg planetov bomo lahko raziskovali tudi najbolj oddaljene objekte v vesolju. E-ELT nam bo odprl vpogled v razumevanje nastanka prvih objektov, ki so osnovali prvobitne zvezde, prvobitne galaksije in črne luknje ter razmerja med njimi. Proučevanje ekstremnih objektov, kot so črne luknje, bo omogočilo zaznavanje časovnih sprememb izsevane svetlobe, ki se dogaja v bližini takih kompaktnih objektov. Ta ogromni teleskop je zasnovan za proučevanja prvih galaksij in sledenje njihovi evoluciji v kozmičnem času. Lahko bomo spremljali, kako se je v preteklosti spreminjala zastopanost posameznih kemičnih elementov v vesolju in kako so nastale prve galaksije.

Eden njegovih najbolj vznemirljivih ciljev bodo neposredne meritve pospeševanja širjenja vesolja, kar bo pomembno vplivalo na razumevanje vesolja. E-ELT bo iskal tudi morebitne spremembe vrednosti osnovnih fizikalnih konstant s časom, kar bi imelo daljnosežne posledice za razumevanje splošnih fizikalnih zakonov.

Medtem ko ima naše osončje osem planetov, obstajajo osončja z enim samim planetom, ki kroži okoli »svoje« zvezde, lahko celo okoli dveh ali treh zvezd, so pa tudi planeti, ki ne krožijo okoli nobene zvezde. Zakaj je tako?

Odkritih je mnogo različnih arhitektur osončij. Ne le sistemov, ki so »neobičajni« v primerjavi z našim, odkrite so bile tudi arhitekture planetov z naraščajočimi razdaljami in orbitami, ki spominjajo na naše osončje. Takšna raznolikost ne preseneča, saj gravitacijska interakcija med zametki planetov v zgodnjih fazah nastanka osončij vodi h kaotični evoluciji in izidom, kot so pobegli planeti ali nenavadne planetarne arhitekture. Vendar na dolgi rok preživijo samo dinamično stabilna osončja, zato večinoma opazimo le takšne stabilne arhitekture.

Pred nekaj tedni so v planetarnem sistemu Trappist-1, ki je od Zemlje oddaljen 39 svetlobnih let, poleg znanih treh planetov astronomi odkrili še štiri planete. Od sedmih kamnitih planetov, ki krožijo okoli zvezde pritlikavke in so po velikosti podobni Zemlji, so trije umeščeni v območje Zlatolaske, kar pomeni, da jih morda prekrivajo oceani tekoče vode in so potencialno primerni za življenje. Toda – kakšno obliko življenja?

Na lanskem predavanju v Galeriji Kapelica ste dejali, da je težko iskati nekaj, česar ne moremo definirati. Celo na Zemlji so biološke vrste, ki lahko preživijo brez vode; sledi metaboličnih plinov niso nujno posledica bioloških, ampak kemičnih procesov; tudi definicija življenja kot zmožnosti prenosa DNK ni ustrezna, saj se ne reproducira prav vsak predstavnik določene biološke vrste. Kako je potemtakem mogoče prepoznati življenje »tam nekje zunaj«?

Drži, obstaja dilema. Iščemo lahko le življenje, kakršno poznamo, saj poznamo le značilnosti in lastnosti takšnega življenja. Toda iskanje življenja, kakršnega poznamo, je dragoceno in obetajoče, saj nam celo v bližini našega osončja ponuja ekstremno množico planetov, kjer bi lahko obstajalo življenje. A pri tem je treba biti izjemno natančen in pazljiv. O »življenju« na drugih planetih ni mogoče sklepati zgolj na podlagi enega biomarkerja, kot so, na primer, sledi plinov, ki zelo odstopajo od kemičnega ravnovesja, ampak so potrebni celoten niz in kombinacije namigov o življenju, da bi jih lahko poimenovali biopodpisi.

Ali bi se v zemeljskim podobnih razmerah življenje pojavilo tako, kot se je pojavilo na Zemlji? Ali bi evolucija ubrala iste korake, kot jih je na Zemlji?

Ta razprava poteka med evolucijskimi biologi. Evolucija bi se lahko zgodila kontingentno, to je bolj ali manj naključno, z negotovimi, nedeterminističnimi izidi, ali konvergentno, torej s porajanjem podobnih evolucijskih izidov v podobnih prvotnih razmerah. Na podlagi rezultatov Keplerjeve misije naj bi približno vsako deseto zvezdo solarnega tipa obkrožal planet, ki sodi v območje Zlatolaske.

Danes vemo, da obstaja na milijarde možnosti, kako bi evolucijo lahko zavrteli nazaj v podobnih razmerah, kot se je to zgodilo na Zemlji v naši galaksiji Rimska cesta. A četudi evolucija na drugih, za življenje primernih planetih verjetno ne bi ubrala istih korakov kot na Zemlji, pa bi bili nekateri vzorci lahko podobni, na primer, mehanizem za preskrbo z energijo, ki z biotskim procesom pretvarja sončno energijo v kemično. V zgodovini našega planeta je bila fotosinteza »iznajdena« zelo zgodaj, in sicer »po zaslugi« cianobakterij, ki so s fotosintezo spremenile atmosfero.

Stranska produkta teh biotskih procesov, kisik in ozon, v abiotskih okoljih nista dolgo obstojna, zato bi morale biti atmosfere planetov drugih osončij obogatene z drugimi kemijskimi elementi, da bi to lahko nakazovalo na procese, kakršni so pred milijardami let potekali na Zemlji. Če torej odgovorim na kratko: verjamem, da evolucija na drugih planetih verjetno ne bi ubrala povsem istih korakov, kot jih je na Zemlji, a bi morda, statistično vsaj, prinesla podobne rezultate in izide.

Kot razumem, na splošno obstajata dva pristopa k iskanju zunajzemeljskega življenja: z radijskimi in optičnimi teleskopi, opremljenimi s spektografi. Medtem ko raziskovalci, ki uporabljajo radijske teleskope, na primer ameriški inštitut Seti (The Search for Extraterrestial Intelligence), optimistično čakajo, da bi iz vesolja prestregli inteligentni signal, so pričakovanja v primeru uporabe spektrografov, vključno z vašimi v Atacami, bistveno skromnejša in temeljijo na iskanju življenja v osnovni obliki.

Tako je. Seti želi prestreči radijske signale civilizacij, ki bi bile zmožne inteligentnega komuniciranja z uporabo radijske tehnologije, kot jo poznamo sami. Če bi prestregli takšen signal, kar si mnogi zelo želijo, bi bilo to brez dvoma izjemno spektakularno. A je malo verjetno, saj takšen pristop ustvarja bolj kot ne domneve. Pri uporabi spektrografov pa gre za bistveno »skromnejše« iskanje biomarkerjev, ki izvirajo iz »primitivnega« življenja, ki proizvaja sledi plinov, kot so kisik, ozon in metan. Iz zgodovine našega planeta vemo, da je takšno »primitivno« življenje zelo robustno in je na Zemlji preživelo milijarde let, tudi mnoge kataklizme. Tako se zdi mnogo bolj obetajoče začeti iskati življenje v njegovem izvoru.

Po znamenitem signalu Wau!, ki ga je Seti prestregel leta 1977 in, kot mi je znano, ostaja še vedno nepojasnjen, je maja 2015 mednarodna skupina raziskovalcev z radijskim teleskopom Ratan-600 v ruski Zelenčuski objavila zaznavo močnega, potencialno inteligentnega signala iz smeri zvezde HD164595 v ozvezdju Herkul. Kakšna je metoda prestrezanja in presejanja signalov ter prepoznavanja domnevno inteligentnih med njimi?

Signal Wau! ni bil prepoznan kot inteligenten. To, kar je bilo prestreženo, je bil nemoduliran valovni signal s precejšnjo intenziteto na specifični valovni dolžini. Tudi signala Ratan-600 ni bilo mogoče potrditi s ponovnim opazovanjem in je bilo kasneje ugotovljeno, da je bil zelo verjetno zemeljskega izvora. Trditev o odkritju resnično zunajzemeljskega »sporočila« mora biti mnogo bolje utemeljena, ponovljiva in podprta z uporabo znanstvene metode.

Če bi geološki časovni razpon 4,5 milijarde let stare Zemlje pretvorili v 24 ur, so se cianobakterije pojavile in proizvajale kisik že okoli 9. ure zjutraj, torej pred 3,5 milijarde leti, medtem ko so se predniki človeške vrste pojavili šele pred uro ali dvema.

Če bi danes z Zemlje odposlali radijski signal na kamniti planet Kepler 452b, ki je od našega oddaljen 1400 svetlobnih let in je zaradi podobnosti z Zemljo poljudno imenovan Zemlja 2.0, bi tja prispel šele čez 1400 let. In obratno – če bi danes prejeli signal od zunajzemeljske civilizacije, ki je bila v trenutku pošiljanja signala razvita podobno kot naša, obstaja velika verjetnost, da je ta civilizacija medtem že izumrla. Predvidevam, da bi morali imeti izjemno srečo, da bi vzpostavili stik z življenjem na drugih planetih.

Tako je, glede na ta časovni okvir, veliko bolj verjetno, da bi odkrili znake cianobakterij ali njim podobnih prvobitnih življenjskih oblik kot katero koli drugo visoko razvito obliko življenja.

Pri delu uporabljate metodo spektropolarimetrije – opazovanje polarizirane sončne svetlobe, ki se od Zemlje odbija proti Luni. Pri tej metodi je Zemlja model za raziskovanje planetov v drugih osončjih, v katere se odbija svetloba »njihovih« zvezd. Na lanskem predavanju ste omenili idejo o gradnji teleskopov na Luni, ki bi omogočali opazovanje polarizirane svetlobe, odbite z različnih predelov zemeljske površine skozi vse Lunine mene v vseh letnih časih. Tako bi opazovanje Zemljine svetlobe na Luni znanstvenikom pomagalo pri ugotavljanju kemijske strukture ozračja in morebitnega podpisa organskega življenja na kamnitih planetih v drugih osončjih.

Lunino površino prekriva droben pesek regolit, ki ni povsem črn, ampak sivkaste barve, zaradi česar je Lunina površina odsevna. Nočna stran Lune – torej ne svetla stran, ki jo neposredno osvetljuje Sonce – deluje kot difuzni reflektor sončne svetlobe, ki se odbija od Zemlje. Ta bleda svetloba je imenovana Zemljin sij oziroma pepelnata svetloba, ki jo je že pred 500 leti odkril Galileo Galilei in jo opisal v Leicesterskem kodeksu (Codex Leicester). Toda Lunina površina ni zelo dobro ogledalo. Prav zato obstajajo ideje o postavitvi observatorija na Luni, ki bi v izjemno dobrih opazovalnih razmerah omogočal kontinuirana opazovanja Zemlje.

Doslej najgloblji pogled v meglico ozvezdja Orion razkriva veliko več zelo bledih objektov z maso planeta, kot je bilo pričakovano. Posnetek je bil narejen s kamero Hawk-I za opazovanja v infrardeči svetlobi, ki je nameščena na Zelo velikem teleskopu v Paranalu v Čilu. Foto: arhiv ESO

Razdalje od Zemlje do celo najbližjih planetov v našem osončju so nepredstavljive. A po drugi strani je bilo pred manj kot stoletjem nemogoče doseči Luno, kaj šele Mars. Katero umetniško delo se vam zdi inspirativno pri razvijanju tehnologije za potovanje po vesolju?

V otroštvu se mi je zdela izjemno zabavna in navdihujoča knjiga Potovanje na Luno, ki jo je Jules Verne napisal leta 1865. V romanu človeško posadko proti Luni izstrelijo in podoben inženirsko-tehnološki pristop je bil uporabljen tudi pri misiji Apollo, s katero so ljudje pristali na Luni. Obe »misiji« sta za pogon uporabili eksplozije, vendar ta tehnologija za medzvezdna potovanja ni primerna. V filmu Medzvezdje (Interstellar) režiserja Christopherja Nolana pa je za potovanje skozi prostor-čas sofisticirano uporabljen princip splošne relativnosti. Všeč mi je natančna uporaba znanosti in temeljev osnovne fizike, ki jo je v omenjeni film vpeljal priznani raziskovalec splošne relativnosti Kip Thorne.

Aprila lani je ruski poslovnež in fizik Yuri Milner ob podpori Stephena Hawkinga napovedal dobrih sto milijonov dolarjev vreden program Breakthrough Starshot – projekt, s katerim bi znanstveno iskali dokaze za zunajzemeljsko življenje. Cilj programa je ustvariti prototip za drobcena vesoljska plovila na svetlobni pogon, ki bi z 20 odstotki svetlobne hitrosti v dvajsetih letih dosegla zvezdo Alfa Kentavra in od tam na Zemljo pošiljala posnetke. Kaj menite o tem programu? Januarja letos je Evropski južni observatorij objavil partnerstvo v tem programu. Kakšna bo v njem njegova vloga?

Program Starshot se mi zdi izvrstna vizija, saj v njej medzvezdno potovanje ni zamišljeno kot potovanje masivne rakete s konvencionalnim pogonskim sistemom, nekateri njeni sveži koncepti, kot so rojna inteligenca, množično financiranje (crowdfunding), družbena omrežja itd., pa so prevzeti iz novih tehnologij in internetnih poslovnih modelov.

Možnosti za uspeh so lahko večje, če v vesolje pošlješ veliko poceni miniaturnih sond kot eno samo veliko in drago raketo. Izzivi za raziskave, inženiring in tehnologije, s katerimi bi lahko uresničili to vizijo, so gromozanski in morda še v naslednjih dvajsetih letih ne bodo rešljivi, bodo pa spodbudili zanimiv razvoj alternativne tehnologije spin-off (uporabe vesoljskih tehnologij na drugih področjih) in s tem navdahnili iskanje rešitev za medzvezdna potovanja.

Kot del iniciative Starshot je bil zasnovan manjši program, v katerem sodeluje ESO. V njem bo uporabljena kamera Visir za opazovanja v infrardeči svetlobi – inštrument Evropskega južnega observatorija, ki je nameščen na Zelo velikem teleskopu (VLT – Very Large Telescope). Ta inštrument, ki bo finančno nadgrajen iz omenjene iniciative, bo omogočal iskanje življenju primernih planetov v okolici Alfa Kentavra, ki je Zemlji ena najbližjih zvezd. In če bomo tam odkrili življenju prijazen planet, bomo tja poslali roj miniaturnih vesoljskih sond. Nedavno odkritje planeta, ki kroži okoli našemu Soncu najbližje zvezde – Proksime Kentavra, kaže na veliko verjetnost, da bi lahko odkrili še več za življenje primernih planetov v naših najbližjih osončjih.

A tudi v našem Osončju se dogajajo dramatična odkritja: pred desetletjem je Pluton izgubil status planeta in bil »degradiran« med planetoide, na obrobju našega Osončja je odkritih vse več planetoidov, od lani pa je veliko govora o hipotetičnem obstoju skrivnostnega devetega planeta, ki je lociran v Kuiperjevem pasu in ki obkroži Sonce na vsakih 20.000 let. Kdo je ta »posebnež«, katerega leto traja 20.000 zemeljskih let?

No, Pluton je bil v resnici kategoriziran kot »pritlikavi planet«, omenjeni deveti planet pa se morda skriva za Plutonovo orbito. Domneva o njegovem obstoju temelji na numeričnih simulacijah, ki so jih opravili resni raziskovalci, vendar opazovanja še niso dokončno potrjena. Nemara je prav obstoj tega planeta razlog za majhen nagib Sončeve rotacijske osi, pojav, ki ga sicer drugače ni mogoče pojasniti. Toda objekte v Kuiperjevem pasu je težko odkriti, ker so zelo medli.

Astrofizik Richard P. Feyman je nekoč izjavil, da če se je veliki pok zgodil po naravnih zakonih, bi se moral zgoditi več kot enkrat. Kaj je bilo pred velikim pokom – če sploh kaj, in je veliki pok začetek prostora-časa, ki ga sestavljajo tri prostorske in ena časovna dimenzija. Če je vesolje nastalo pred 13,7 milijarde leti, ali to pomeni, da se bo nekoč končalo, izginilo?

Veliki pok je mišljen kot začetek prostora-časa, zato o času in prostoru pred njim in po njem ni mogoče govoriti v okviru pojma prostor-čas. Naše vesolje se širi in pospešuje, tako da se zdi, da v njem ne bo konca ne časa ne prostora. Da obstaja več vesolij oziroma univerzumov – multiverzum, pa je čista spekulacija, za katero ni empiričnih dokazov. V tem smislu je podobna prej omenjeni spekulaciji, da če je na Zemlji življenje nastalo po naravnih zakonih, zakaj ne bi v podobnih razmerah nastalo tudi na drugih planetih ...

Lansko predavanje v Galeriji Kapelica ste uvedli in končali z renesančnim humanistom in astronomom Giordanom Brunom, ki je leta 1600 v Rimu končal na grmadi zaradi svojega prepričanja, da je vesolje neskončno in so zvezde oddaljena sonca, ki jih obkrožajo z življenjem naseljeni planeti. Pa vendarle, ali je možno, da ima naše vesolje rob – ne ravno prostorsko-časovni, ampak dimenzionalni rob? Ali bi bila glede na hipoteze o multiverzumu možna interakcija med dimenzionalno različnimi univerzumi?

Naše vesolje velja za končno, saj ima končno maso in prostornino, končno število zvezd in galaksij, a je hkrati »brezmejno«, ker nima meja. Postulat o mnogih vzporednih univerzumih, torej multiverzumu, izhaja iz specifičnih kozmoloških hipotez. Eden od možnih dokazov bi bil ta, da bi gravitacija eno vesolje vpotegnila v drugo. A četudi so astrofiziki iskali dokaze o tem, ali je v daljni preteklosti naše vesolje trčilo z drugim, vzporednim vesoljem, teh niso našli.

Prijavi sovražni govor