HISTORIA W PLASTERKACH

Być może już niedługo historię Wszechświata poznamy jeszcze dokładniej – epoka po epoce. Umożliwić to może idea tak zwanej kosmicznej tomografii, czyli obserwowania promieniowania radiowego o długości fali 21 centymetrów. Takie promieniowanie emitują atomy wodoru – najpowszechniejszego pierwiastka we Wszechświecie – i, co ciekawe, jest w nim zapisany swoisty znacznik czasowy: ze względu na rozszerzanie się Wszechświata fala jest tym dłuższa, im jest starsza. Można więc z niej odczytać losy materii na przestrzeni miliardów lat.Sęk w tym, że fale z różnych epok są ze sobą zmieszane. Aby zrobić Wszechświatowi tomografię, trzeba – podobnie jak przy medycznym badaniu tomograficznym – mozolnie odcyfrować dane i potem przedstawić je w strawnej postaci. Tu przydaje się wynalazek Jeana Baptiste’a Josepha Fouriera, który żył na przełomie XVIII i XIX wieku i odkrył sposób na proste analizowanie funkcji matematycznych.

Analiza Fouriera nadaje się doskonale do zapisu cyfrowego – gdy słuchamy płyty CD i nagrania MP3 czy oglądamy zdjęcie zrobione aparatem cyfrowym, to na pewno mamy z nią do czynienia.

Dr Max Tegmark, fizyk z Massachusetts Institute of Technology, postanowił wykorzystać metodę Fouriera w kosmologii. Opracował projekt wielkiego radioteleskopu, który będzie wychwytywał fale o długości 21 cm i odczytywał z nich obraz dawnego Wszechświata. „Promieniowanie tła daje nam szczegółowe informacje, ale tylko z jednej epoki. Tomografia 21-centymetrowa pozwoli nam uzyskać takie same dane dotyczące tysięcy epok” – mówił na łamach tygodnika „New Scientist”. Zdaniem dr. Tegmarka w przyszłości wszystkie teleskopy będą działały na tej zasadzie.

Tyle że to dość odległa przyszłość. Kosmiczny tomograf musiałby przetworzyć tak wielką ilość danych, że dzisiejsze komputery by sobie z tym nie poradziły (albo trzeba by ich kupić tak wiele, że całe przedsięwzięcie straciłoby finansowy sens). Na pierwsze obrazy z takiego teleskopu przyjdzie nam więc poczekać jeszcze jakieś 30 lat.

ZAJRZEĆ E.T. DO TALERZA

Na razie uczeni planują budowę nowej generacji teleskopów optycznych bez wykorzystania analizy fourierowskiej. Hiperteleskopy pozwolą nam zobaczyć, jak dokładnie wyglądają planety krążące wokół odległych gwiazd – np. jaki jest skład chemiczny ich atmosfery i czy występują na nich pory roku podobne do ziemskich. Do tego potrzeba jednak teleskopu mającego setki czy tysiące metrów średnicy.

Jak go zbudować i nie zbankrutować? Wystarczy, żeby był dziurawy – składałby się z armady satelitów, z których każdy miałby swój kawałek zwierciadła teleskopowego. Dane zebrane z nich wszystkich układałyby się w bardzo szczegółowy obraz odległych obiektów – zdjęcia z teleskopu Hubble’a będą mogły się przy tym schować.

Inny pomysł to umieszczenie w kosmosie gigantycznej soczewki, kierującej światło na jednego satelitę (który potem przekaże obraz na Ziemię). Nie byłaby ona jednak wykonana ze szkła, lecz z metalu. Uczeni z francuskiego Observatoire Midi Pyrénées w Tuluzie dowiedli, że płaski blaszany krążek potrafi skupiać światło równie dobrze jak szklana soczewka – a to dzięki zjawisku dyfrakcji, czyli zaginania promieni świetlnych na brzegu jakiegoś przedmiotu. Metalowa soczewka dyfrakcyjna o średnicy kilkuset metrów może wkrótce pokazać nam planetę zdatną do życia, z dużym oceanem, łagodnym klimatem i egzotyczną przyrodą. Nikt jednak nie wie, czy znajdzie się też jakiś E.T., który pomacha nam do kamery...

Możesz dodać ten artykuł do listy swoich ulubionych artykułów.