Je to teleskop, který má pomoci vědcům zodpovědět zásadní otázky o všem možném – od nalezení míst obsahujících vodu v Mléčné dráze až po to, co se stalo v prvních sekundách po Velkém třesku. Kosmická observatoř SPHEREx od NASA, která byla vypuštěna letos v březnu, dokončila svou první infračervenou mapu celého vesmíru ve 102 „barvách“. Ty však nejsou vidět pouhýma očima (proto je slovo barva v uvozovkách), protože se jedná o 102 vlnových délek infračerveného záření. Pozorování celé oblohy tímto způsobem umožní vědcům najít odpovědi na otázky, včetně toho, jak dramatická událost, ke které došlo v první miliardtině biliontiny biliontiny sekundy po Velkém třesku, ovlivnila trojrozměrné rozložení stovek milionů galaxií v našem vesmíru. Kromě toho vědci využijí tato data ke studiu, jak se galaxie proměnily v průběhu téměř 14 miliard let trvající historie. Mohou se také dozvědět o prostorovém rozložení klíčových ingrediencí pro život v naší galaxii.

„Je neskutečné, jako moc informací dokázal SPHEREx nasbírat jen za šest měsíců – informací, které budou mimořádně cenné, až se použijí společně s daty od ostatních misí pro lepší pochopení vesmíru,“ říká Shawn Domagal-Goldman, ředitel astrofyzikální divize v centrále NASA ve Washingtonu a dodává: „V podstatě máme 102 nových map celé oblohy. Každá z nich je v jiné vlnové délce a obsahuje jedinečné informace o objektech, které vidí. Myslím si, že každý astronom tam najde něco cenného, protože mise NASA umožňují světu odpovědět na základní otázky o tom, jak vesmír vznikl a jak se měnil, až nakonec vytvořil náš domov.“

SPHEREx (Spectro-Photometer for the History of the Universe, Epoch of Reionization, and Ices Explorer) oběhne Zemi zhruba 14,5× denně od severu k jihu a zase zpět přes póly. Každý den pořídí zhruba 3600 snímků podél jednoho kruhového pásu oblohy. Jak dny plynou a planeta se pohybuje kolem Slunce, posouvá se i zorné pole SPHERExu. Po šesti měsících se už observatoř dívala do vesmíru v každém směru – zachytila celou oblohu v rozsahu 360°. Mise, kterou spravuje kalifornská Jet Propulsion Laboratory, zahájila mapování v květnu a v prosinci byla dokončena první mozaika celé oblohy. Během své dvouleté primární mise má vytvořit ještě tři další skeny celé oblohy. Spojení těchto map zvýší citlivost měření. Celá datová sada je volně k dispozici vědcům i veřejnosti. „SPHEREx je střední astrofyzikální mise, která však přináší velkou vědu,“ uvedl Dave Gallagher, ředitel JPL a dodal: „Je to fenomenální příklad  toho, jak dokážeme odvážné nápady přenést do reality a tím odemkneme enormní potenciál pro objevy.“

Každá ze 102 „barev“ zaznamenaných SPHERExem představuje jednu vlnovou délku infračerveného záření. Každá vlnová dílka poskytuje jedinečné informace o galaxiích, hvězdách, oblastech, kde vznikají planety a dalších kosmických fenoménech. Kupříkladu, hustá oblaka prachu v naší galaxii, kde vznikají hvězdy a planety, jasně září v některých vlnových délkách, ale v jiných nesvítí skoro vůbec (a jsou v nich tedy neviditelná). Proces separace záření ze zdroje na vlnové délky, které jej tvoří, se označuje spektroskopie. I když dříve bylo několik misí, které také mapovaly celou oblohu (mimo jiné třeba Wide-field Infrared Survey Explorer od NASA), žádná z nich tak neučinila ani zdaleka v tolika „barvách“ jako právě SPHEREX. Oproti tomu Vesmírný teleskop Jamese Webba dokáže provádět spektroskopii s výrazně více vlnovými délkami než SPHEREx, ovšem na zorném poli, které je několiktisíckrát menší. Právě kombinace počtu „barev“ a tak širokého zorného pole je to, v čem je SPHEREx tak silný.

„Superschopností SPHERExu je to, že zachycuje celou oblohu ve 102 barvách každých 6 měsíců. To je úžasné množství informací nasbírané během krátkého času,“ říká Beth Fabinsky, projektová manažerka mise SPHEREx z JPL a dodává: „Myslím, že to z nás dělá „mantis shrimp“ (anglické označení krevety strašek paví) mezi dalekohledy, protože máme úžasný vícebarevný vizuální detekční systém a také můžeme vidět velmi široký úsek našeho okolí.“ K dosažení této výjimečnosti využívá SPHEREx šesti detektorů, přičemž každý je spárován se speciálně navrženým filtrem obsahujícím přechod mezi 17 „barvami“. To znamená, že každý snímek pořízený těmito šesti detektory obsahuje 102 „barev“ (6× 17 = 102). To také znamená, že každá celooblohová mapa, kterou SPHEREx vytvoří, se ve skutečnosti skládá ze 102 map – každá v jiné vlnové délce.

Observatoř využije tyto „barvy“ k měření vzdáleností stovek milionů galaxií. Ačkoliv pozice většiny z těchto galaxií již byla zmapována jinými pozorováními ve dvou rozměrech, mapa SPHEREXu bude ve 3D, což umožní vědcům změřit drobné variace ve způsobu, kterým se galaxie shlukují a jak jsou rozptýleny v prostoru. Tato měření nabídnou lepší vhled do událostí, ke kterým došlo v první miliardtině biliontiny biliontiny sekundy po Velkém třesku. V této fázi, které se říká inflace, se vesmír rozepnul bilion bilionkrát. Nic takového se od té doby ve vesmíru nestalo a vědci tomuto procesu chtějí lépe porozumět. Přístup mise SPHEREx je jednm ze způsobů, jak tyto snahy posunout.

Přeloženo z:
https://www.jpl.nasa.gov/

Zdroje obrázků:
https://d2pn8kiwq2w21t.cloudfront.net/original_images/e1a-SPHEREx_all_sky_stars_and_gas-dust.jpg
https://d2pn8kiwq2w21t.cloudfront.net/original_images/e1b-SPHEREx_all_sky_map_stars.jpg
https://www.researchgate.net/…/SPHEREx-completes-an-All-Sky-map-in-a-step-and-repeat-fashion-one-targeted-observation.png