Cel mai mare SPECTACOL de pe planetă

În nordul Republicii Chile, astronomii construiesc o maşină a timpului care ne duce înapoi, la momentul naşterii universului
 

Într-o senină zi de vară conduc prin Deşertul Atacama, din nordul Republicii Chile, unul dintre cele mai uscate locuri de pe planetă. Între timp, în emisfera nordică este iarnă. La 100 de kilometri distanță de oraşul Antofagasta apare panorama Muntelui Cerro Paranal, al cărui vârf pare perfect retezat. Pe acest vârf se văd patru cilindri verticali cu patru telescoape gigantice. Împreună, ele posedă cea mai mare putere de captare a luminii dintre toate seturile de instrumente astronomice care există pe pământ.

Vreau să văd cu ochii mei de ce s-a mutat aici în ultimii ani centrul de excelență în cercetarea astronomică, prin două proiecte majore ce vor extinde dramatic limitele cunoașterii noastre despre univers.

„Acesta este unul dintre cele mai bune locuri din lume pentru observații astrofizice“, spune astronomul Laura Ventura, o tânără italiancă ce a lucrat multă vreme în Insulele Canare. Ea va fi ghidul meu pe parcursul turului Observatorului Paranal. Imediat ce ajungem, observ că piscul, aflat la o altitudi- ne de 2.635 metri deasupra nivelului mării, se ridică deasupra vârfurilor mai mici ce se întind înspre Oceanul Pacific. „Piscul este ca o insulă în deșert. Chiar dacă suntem la numai 12 kilometri de coastă, nu prea vedem oceanul“, îmi explică Ventura. Un strat de inversiune din atmosferă reține pâcla și vaporii de apă sub nivelul la care se află observatorul. Curenții de aer dinspre Pacific trec ușor pe deasupra acestui strat, menținând cerul de deasupra observatorului senin, calm și uscat pe tot parcursul anului. Acestea sunt condiții aproape ideale pentru observații astronomice nedistorsionate de vaporii de apă și de turbulențele ce blochează razele de lumină care trec prin atmosferă și fac ca stelele să aibă acea sclipire poetică ce îi frustrează atât pe astronomi. Aceștia au nevoie de o perspectivă clară asupra cosmosului.

Pe deplin conștient de splendida pers-pectivă asupra bolții cerești pe care o oferă condițiile atmosferice de la Cerro Paranal, un consorțiu de 14 țări (Belgia, Republica Cehă, Danemarca, Franța, Finlanda, Germania, Italia, Olanda, Portugalia, Spania, Suedia, Elveția, Marea Britanie, Austria) a creat în 1962 European Southern Observatory (ESO). Această organizație a decis să constru- iască pe vârful muntelui patru telescoape gigantice, fiecare cu câte o oglindă reflectorizantă de 8,2 metri în dia- metru. Lucrările s-au finalizat în primii ani ai secolului 21 și au costat 600 de milioane de dolari, sistemul de teles-coape devenind cel mai avansat sistem de observare din lume.

Mai târziu, pe parcursul zilei, ajung să mă plimb printr-unul dintre buncărele telescopice înalte de 27 de metri. Deasupra mea, mărețul telescop zumzăie, ghidat de un sistem performant de computere care urmărește mișcarea stelelor pe boltă. Lumina stelelor care a călătorit mii, milioane sau chiar miliarde de ani se reflectă din oglinda principală în alta mai mică, aflată deasupra ei, la mare înălțime. Aceasta reflectă fasciculul de lumină către instrumentele ce îl vor analiza. Astronomii studiază acest fascicul concentrat pentru a determina elementele de bază din compoziția obiec- telor aflate la mare depărtare, precum și vitezele cu care acestea se apropie sau se îndepărtează de noi.

La căderea serii, intru în centrul de control al observatorului, unde șase astronomi, cu ajutorul inginerilor și tehnicienilor ce mențin telescoapele în stare perfectă, execută programe complexe de observare. Deși telescoapele sunt atât de automatizate încât astronomii le pot controla de la sediul central al ESO de lângă München, ei preferă să vină la fața locului în eventualitatea în care trebuie să-și modifice planurile de observare din cauza schimbărilor meteorologice sau din alte motive. Observatorul Paranal atrage astronomi din toată lumea, ale căror cereri de alocare de timp de observație, transmise uneori și cu un an înainte, trec printr-un proces de selecție riguros, în urma căruia comitetul de alocare decide care sunt propunerile câștigătoare și le dă dreptul să utilizeze observatorul cel mult câteva nopți consecutive, pe parcursul oricărei jumătăți de an.

Unul dintre astronomi, Dominique Naef, un tânăr cercetător elvețian a cărui bursă la Paranal este o excepție de la regulă, are dreptul să petreacă trei ani la fața locului lucrând la propriile sale proiecte, căutând fericit planete și ajutându-i pe alții. Pentru că orice planetă din afara sistemului nostru solar este pierdută fără speranță în strălucirea generată de propria ei stea, el n-ar putea să vadă direct planete. Așa că se uită după schimbări minuscule, repetitive, în mișcarea unei stele, schimbări ce pot semnala impactul gravitațional al unei planete aflate în apropierea ei. Până acum, în proiectul său curent, Naef n-a găsit nicio planetă, dar n-a abandonat speranța.

„Orice detecție ne dă emoții. Avem cunoștință de peste 300 de exo-planete, dar trebuie să spun că încă mă încearcă un sentiment special de fiecare dată când mai detectez una“, spune el. „La un moment precis găsești soluția orbitală, deși doar te joci cu numere, fără să îți vezi descoperirea, ai impresia că ești un fel de explorator, primul om care se uită la această planetă.“

Mark McCaughrean, un profesor roșcat de astrofizică de la Universitatea din Exter, Anglia, a venit la Paranal împreună cu un coleg, pentru a examina tinerele stele ce produc cantități neobișnuite de raze X, pentru că astronomii nu sunt preocupați numai de studiul luminii vizibile. În spațiu, lumina vizibilă ocupă doar o mică parte din spectrul radiației electromagnetice, împreună cu razele gama și X, ultravioletele, infraroșiile sau radiațiile de căldură și undele radio. „Razele X ne dau o modali- tate excelentă de a alege stele tinere, extrem de interesante“, îmi spune McCaughrean. „Prin studiul grupurilor ce încă mai dau naștere la stele, sperăm să găsim informații cu privire la evoluția timpurie a Soarelui și a planetelor sale, poate chiar cu privire la apariția vieții pe Pământ.“

Cu gândul la nașterea stelelor, ies afară și îmi îndrept privirea spre cerul nopții, uimit de scânteierea miilor de puncte de lumină. Cele patru stele strălucitoare ale Crucii Sudului străbat acum bolta cu un alai de stele mai modeste, iar fâșia albicioasă a Căii Lactee se arcuiește între orizonturi.

Pe parcursul călătoriilor mele prin lume n-am văzut niciodată stelele cu o asemenea claritate. E o deosebire fantastică față de cele câteva duzini de stele ce luminează cerul în zonele urbane. Mă rup de aceste santinele cosmice și mă îndrept spre Residencia, o clădire futuristă acoperită de o cupolă geodezică, ce găzduiește birourile observatorului, spațiile de locuit pentru angajați și vizitatori, piscina înconjurată de seră și sala de mese. Pentru a împiedica lumina generată aici să interfereze cu instrumentele sensibile de pe vârful mun- telui, clădirea a fost construită pe o latură a muntelui, în pantă și îndreptată în direcția opusă celei pe care sunt teles-coapele. Designul ei este uimitor de eficient – totalul emanațiilor de lumină din Residencia este egal cu al unui singur bec de frigider.

Imediat ce intru în clădire sunt copleșit de o senzație de înmuiere. „E o iluzie“, îmi spune Ventura. Umiditatea relativă din Residencia este de aproape 35% – joasă după standarde normale, dar mult mai ridicată decât umiditatea exterioară, care foarte rar depășește 10%. Întrucât un nivel al umidității sub 30% provoacă o uscare supărătoare a pielii, gâtului și nasului, aerul umed din Residiencia oferă o binecuvântată ușurare tuturor celor care intră.

La cină, Ventura îmi explică modul în care puterea telescoapelor va fi sporită printr-o tehnică numită interferometrie, ce va combina observațiile de la instrumente și va crea efectiv un teles-cop cu un uimitor diametru de 140 de metri. „Interferometria crește extraordinar de mult capacitatea telescoapelor de a genera imagini detaliate“, spune Catherine Cesarsky, care tocmai a terminat stagiul de director general la ESO. Aceste imagini detaliate ale obiectelor îndepărtate ce generează lumină explodând sau murind ne dau cheia înțelegerii nașterii și morții cosmice.

După ce au avut de depășit enorme provocări de ordin tehnic, astronomii de la Pa-ranal folosesc acum interfe-rometria pentru studiul radiației infra- roșii emise de obiectele celeste. Însă, pentru a vedea aplicația de top a interferometriei, am mers cu mașina prin praf 300 de kilometri spre nord-est, în apropierea platoului Chajnantor, aproape de locul unde se unesc granițele Republicii Chile, Argentinei și Boliviei.

Aici este centrul de comandă al Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), probabil cel mai mare proiect de construcție astronomică din lume, un efort de 1,3 miliarde de dolari, care se va finaliza în șase ani: cel puțin 64 de antene radio parabolice – cele mai multe, de 12 metri în diametru, distribuite la distanțe de 18 kilometri una de alta, le vor dărui astronomilor imagini cosmice de un detaliu nemaiîntâlnit.

Concret, antenele ALMA vor detecta radiații cu lungimi de undă milimetrice și submilimetrice, unde radio care pot fi absorbite chiar și de particule minuscule de vapori din atmosferă. Aceste unde poartă mesaje din „universul rece“, vaste regiuni de spațiu care duc lipsă de suficientă căldură pentru a radia lumină (cum fac stelele). Platoul Chajnantor a fost ales ca locație ALMA pentru că aici procentul de vapori de apă din aer este la o zecime față de cel de la Londra sau Los Angeles, de exemplu. Există locuri în deșertul învecinat unde nu s-au înregistrat niciodată precipitații.

Însă asta are un preț. Platoul se află la o altitudine de 5.100 de metri, mai sus decât orice loc populat de pe Pământ. Chiar și cei mai antrenați oameni cad epuizați după câteva ore de lucru în atmosfera rarefiată. Ca urmare, o tabără de bază – Operations Support Facility (OSF) – a fost construită la o altitudine suportabilă, de 2.900 de metri. Un grup de barăci – spartane, dar suficiente pentru a le oferi muncitorilor odihna bine-meritată peste noapte – înconjoară birourile, atelierele și laboratoarele. Aici, astronomi și ingineri din Europa, America de Nord, Japonia și Taiwan colaborează cu partenerii lor chilieni pentru asamblarea antenelor radio. Richard Hills, un astronom englez îndesat și energic care s-a alăturat ALMA de curând ca cercetător de proiect, îmi arată împrejurimile. Vorbește cu admirație de abnegația muncitorilor, deși zice că le place să evadeze de câte ori pot pentru o noapte în stațiunea învecinată, San Pedro de Atacama.

Într-o zonă întinsă, cu ateliere mecanice dominate de o macara gigantică, echipele montează primele cinci antene. Odată montate, fiecare dintre ele cântărește aproximativ 100 de tone – mai mult decât un avion Boeing 737 încărcat la capacitate. Pentru a le deplasa până pe Platoul Chajnantor au fost aduse din Germania două transportoare de 130 de tone, cu 28 de roți, mai late decât orice alt vehicul pe care îl poți vedea pe vreo autostradă. Goliat, un transportor ca un enorm gândac, va ridica o antenă în ghearele sale de opt metri lățime și o va ține ridicată pe toată durata târâșului său – cu viteza maximă de numai 12 km la oră – până pe platou. Ulterior, aceleași transportoare vor muta antenele mai aproape sau mai departe una de alta, în funcție de decizia astronomilor de a focaliza o porțiune mai mare sau mai mică de cer.

Înainte să urc la Chajnantor, trebuie să fac teste de inimă, tensiune și capacitate de absorbție a oxigenului. Apoi, la bordul unui vehicul de teren, respir adânc și atent, bând cât de multă apă pot ca să mă protejez de efectele deshidratante ale deșertului de mare altitudine.

Când ajungem pe platoul golaș, cobor din mașină, horcăind cât de încet pot eu. În ciuda gurilor suplimentare de oxigen dintr-un mic recipient pe care îl am la mine, mă izbește curând o durere de cap năucitoare, un efect secundar obișnuit al urcușului la asemenea altitudini. Mă țin cu greu după Hills, în timp ce el îmi descrie cum va funcționa ALMA.

Inima procesului de interferometrie va fi un sistem de computere care va compara torentul de date de la antene. „Sistemul are o putere echivalentă cu cea a zece milioane de PC-uri rapide“, spune Hills, cu mândrie evidentă. Când vor fi analizate, diferențele infinitezimale dintre semnalele de la fiecare antenă le vor permite astronomilor să cartografieze cerul cu o precizie fantastică. Până la sfârșitul lui 2010, cu 16 antene în amplasament, ALMA va deveni un observator operațional. „În 2012, când întreaga rețea va deveni operațională, va putea observa universul în detalii mai fine decât poate să o facă orice alt observator“, spune Hill. ALMA va funcționa pe post de mașină a timpului, observând radiația care călătorește milioane sau miliarde de ani prin spațiu, oferindu-ne o idee despre cum arăta universul la o treime din vârsta sa curentă, de 14 miliarde de ani. „Încercăm să determinăm cum a apărut Pământul, cum s-au format Soarele și planetele. Acum putem observa aceste procese chiar în timpul desfășurării lor, privind prin norii de gaz și praf care nu pot fi penetrați de telescoapele optice“, explică Hills.

Observatoarele din nordul Republicii Chile și-au pus deja amprenta pe știința modernă. Cesarsky remarcă faptul că, dacă toate conferințele de astronomie din zilele noastre prezintă rezultate de la Paranal, impactul ALMA va fi și mai mare.

Or fi vești bune pentru astronomi, vei spune, dar de ce ar trebui societatea să dedice atât de mult timp, energie și bani pentru studierea cos- mosului? Lord Rees, astronomul regal britanic, este mândru că țara lui s-a alăturat consorțiului ESO, ce sprijină observatoarele Paranal și ALMA, și crede că răspunsul stă într-o veche dorință a oamenilor: „De-a lungul întregii istorii, oamenii s-au uitat la bolta înstelată, interpretând-o în felul lor. Astronomia este răspândită în majoritatea culturilor. Oricine nu apreciază uimitorul lanț de evenimente care a dus la formarea planetelor, biosferelor și a creierului Astronomiei.

Vote it up
Votează
Ți-a plăcut acest articol?Voteaza