Égi kincsvadászat
(Rovat: Amerika és az űrcsillagászat, Távoli világok kutatói - 2009.12.07 08:30.)

Hamarosan indul a NASA új csillagászati műholdja, a WISE, hogy infravörös tartományban minden eddiginél érzékenyebben feltérképezze az egész égboltot.

A WISE (Wide-field Infrared Survey Explorer) startja a jelenlegi tervek szerint december 11-ére várható. A Delta-2 hordozórakéta a kaliforniai Vandenberg Légitámaszpontról emelkedik majd fel, hogy 525 km magas, poláris napszinkron pályára állítsa a legújabb amerikai űrcsillagászati műholdat.

A mindössze 40 cm átmérőjű tükörrel felszerelt űrteleszkóp feladata a teljes égbolt felmérése lesz az infravörös hullámhossz-tartományban, pontosabban 3 és 25 μm között (még pontosabban négy hullámhosszon: 3,4, 4,6, 12 és 22 μm). Felvételeit 11 másodpercenként készíti. A várakozások szerint több százmillió objektumot detektál majd, köztük barna törpéket, távoli galaxisokat, s a Naprendszer égitestjei közül a Földhöz közel kerülő kisbolygókat, üstökösöket. A program során létrehozandó katalógus évtizedekig referenciaként szolgál majd a csillagászok számára.

A műholdat behelyezik a Delta-2 rakétára kerülő orrkúpba. (Kép: ULA / JPL / NASA)

Nem a WISE az első űreszköz, amely infravörös égboltfelmérést készít, de mind közül ez lesz az eddigi legérzékenyebb. Elődje, az 1983-ban működött IRAS (Infrared Astronomical Satellite) még csak a most megcélzottaknál több százszor fényesebb infravörös forrásokat tudta katalogizálni.

A WISE működési módja eltér a jelenleg is működő nagy infravörös űrobszervatóriumokétól. A NASA Spitzer-űrtávcsöve és az európai Herschel ugyanis nem égboltfelmérést végez, hanem előre kiválasztott célpontokról gyűjt részletes megfigyelési adatokat. A WISE-tól azt várják, hogy eddig még nem látott, ritka „kincseket” is talál az égen, amelyeket később, más obszervatóriumok segítségével részletesebben is meg lehet vizsgálni.

A tervezett működési időtartam alatt az égbolt minden pontját legalább nyolcszor sikerül majd megfigyelni, de a pólusok irányában lehetnek olyan területek is, amelyeket ezernél is többször. Az érzékenység záloga, hogy az űreszköz saját hősugárzásából eredő zajt a lehető legjobban csökkentsék. Erre szolgál majd a szilárd halmazállapotú hidrogén hűtőanyag, amellyel 17 K (-256°C) hőmérsékletet tudnak biztosítani. A hűtőközeg kb. 10 hónapig tart ki. Az első egy hónapot igénybe vevő tesztsorozat után az égboltfelmérésre 6 hónapot terveznek. Utána kezdődhet egy második forduló, amíg csak a hűtőanyag tart. Ezáltal még halványabb forrásokat is felfedezhetnek, illetve az előző felmérés óta történt esetleges változásokat is felismerhetnek. A mérési adatokat két hullámban teszik közzé. Az előzetes eredményekre a start után 16, a véglegesekre 27 hónap elteltével számíthatnak a csillagászok.

A WISE programját a NASA részéről a pasadenai JPL (Jet Propulsion Laboratory) irányítja. A tudományos program vezetését a Kaliforniai Egyetem (Los Angeles) végzi.

Az új űrcsillagászati műhold legközelebbi célpontjai a földközeli kisbolygók lesznek. Akár százszámra fedezhetnek fel ilyeneket, s ezzel hozzájárulhatnak a kis égitestek méreteloszlásának jobb megismeréséhez. Távolabbi, a Naprendszer fő kisbolygóövében keringő égitestek felfedezésére is számítanak. Az efféle kutatások egyik célja, hogy megbecsülhessék a Földet fenyegető kozmikus veszélyek mértéket: az esetleges kisbolygó-becsapódások valószínűségét, illetve a potenciálisan veszélyes égitestek tulajdonságait.

Távolabbi, de még saját Galaxisunkban található célpontok a barna törpék. Ezek olyan gázgömbök, amelyek nem tudtak elegendő tömeget összegyűjteni ahhoz, hogy csillagként működjenek, atommagfúzióval energiát termeljenek. A barna törpék hőmérséklete alacsony, fényük halvány, ezért leginkább érzékeny infravörös megfigyelésekkel lehet megtalálni őket. A WISE-tól kb. ezer új barna törpe felfedezését várják, amivel 2-3-szorosára nőne a Nap 25 fényéves környezetében ismert ilyen objektumok száma. A WISE felmérésében a Tejútrendszerben található újszülött csillagok, a körülöttük levő porkorongok is felbukkannak majd.

Még sokkal távolabbra tekintve, az új műhold a hatalmas energiával, elsősorban infravörösben sugárzó galaxisok millióit is meg fogja találni. Ezek akár billiónyi Nap fényével világítanak, de tőlünk igen messze, a korai világegyetemben léteztek. A látható fény tartományában gyakorlatilag nem tudjuk észlelni őket.

(Fantáziakép: NASA / JPL-Caltech)

Mint a legtöbb égboltfelmérésben, amely egy új, az eddigieknél sokkal érzékenyebb műszerrel készült, biztosra vehetők a meglepetések is. Ezek a meglepetések teszik a csillagászat tudományát különösen érdekessé. Korábban az IRAS például nem várt infravörös többletsugárzást fedezett fel jól ismert csillagok (pl. a Vega, Fomalhaut) körül. Hamarosan kiderült, hogy ez a csillagok körüli törmelékkorongokból származik, ami közvetve arra is utalt, hogy a Földhöz hasonló kőzetbolygók nem számíthatnak különlegesnek az univerzumban. (A Fomalhaut korongjában a Hubble-űrtávcsővel nemrég közvetlenül is lefényképeztek egy bolygót.)

Az alábbi rövid angol nyelvű filmen a WISE tudományos programjának helyettes vezetője, Amy Mainzer mutatja be a tudományos célokat: