Wyprawa po ciemnÂą energiĂŞ rozpÂłynie siĂŞ w mroku?
Warta ponad miliard dolarów, ambitna misja badania ciemnej energii, tajemniczej si³y odpowiedzialnej najprawdopodobnie za przyspieszanie ekspansji wszechœwiata, mo¿e zostaÌ opóŸniona a¿ o dekadê - twierdzi NASA. Powodem jest przekroczenie bud¿etu i b³êdy w zarz¹dzaniu innym projektem - Kosmicznym Teleskopem Jamesa Webba.
WiadomoœÌ ta przerazi³a wielu astronomów w USA, którzy obawiaj¹ siê, ¿e w wyœcigu do rozwi¹zania najwiêkszej tajemnicy wszechœwiata zostan¹ w tyle za swoimi europejskimi kolegami.
(....) - WÂśrĂłd amerykaĂąskich naukowcĂłw panuje poczucie, Âże "zaczynamy oddawaĂŚ innym pole w tych najwaÂżniejszych obszarach fizyki - mĂłwi Saul Permutter, astronom z University of California, Berkeley, jeden z odkrywcĂłw ciemnej energii.
Ciemna energia priorytetem, ale...
ZeszÂłego lata, po dekadzie wewnÂątrzagencyjnych rozmĂłw i sporĂłw, prestiÂżowy komitet z National Academy of Sciences (Narodowej Akademii Nauk StanĂłw Zjednoczonych) nadaÂł projektowi teleskopu satelitarnego, ktĂłry potrafiÂłby dokÂładnie mierzyĂŚ ciemnÂą energiĂŞ, najwyÂższy priorytet wÂśrĂłd projektĂłw kosmicznych przewidzianych na najbliÂższe 10 lat. Projekt okreÂślono skrĂłtem WFIRST (Wide-Field Infrared Survey Telescope - szerokokÂątny podczerwony teleskop badawczy).
W listopadzie nad decyzj¹ Akademii zebra³y siê jednak ciemne chmury. NASA og³osi³a bowiem, ¿e nastêpca Hubble'a, Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba, którego start przewidziano na 2014 rok, wymaga zainwestowania kolejnych 1,6 miliarda dolarów i kilku dalszych lat pracy. W efekcie data wyniesienia go na orbitê mo¿e siê znacznie opóŸniÌ - w najlepszym wypadku bêdzie to 2022 rok. Webb nie zosta³ zaprojektowany do badania ciemnej energii, ale do poszukiwania pierwszych gwiazd i galaktyk, które uformowa³y siê we wczesnym kosmosie.
Nadzieja w Euklidesie?
By wype³niÌ powsta³¹ lukê, agencja zaproponowa³a, ¿e wykupi 20 proc. udzia³ów w europejskiej misji maj¹cej badaÌ ciemn¹ energiê - Euklidesie, która ma wystartowaÌ w 2018 roku. W zamian NASA poprosi Europê o podobn¹ inwestycjê w WFIRST.
Jednak, jak mĂłwi Perlmutter, "wiĂŞkszoÂści z nas trudno sobie wyobraziĂŚ, Âże po ewentualnym sukcesie Euklidesa, znĂłw zdecydujemy siĂŞ na podobnÂą misjĂŞ".
Alan Boss z Carnegie Institution for Science, ktĂłry przewodzi komitetowi doradzajÂącemu NASA w dziedzinie astrofizyki, dodaje: "JeÂśli Euklidesowi siĂŞ powiedzie, Europejczycy obejmÂą przywĂłdztwo w badaniach na ciemnÂą energiÂą. USA juÂż nie bĂŞdÂą mogÂły ich powstrzymaĂŚ".
W zesz³ym miesi¹cu obawy amerykaùskich astronomów o zepchniêciu z pierwszego miejsca nabra³y kszta³tu podczas drugiego panelu Akademii. Spotkanie zwo³ano, by rozwa¿yÌ mo¿liwoœÌ zaanga¿owania siê w Euklidesa. Paneliœci wskazali, ¿e powodem, dla którego WFIRST nadano tak wysoki priorytet by³ fakt, ¿e teleskop móg³ wystartowaÌ raczej wczeœniej ni¿ póŸniej. Dlatego uznano, ¿e NASA albo powinna trzymaÌ siê ustalonego planu, albo rozwa¿yÌ wspóln¹ misjê WFIRST i Euklidesa.
USA ustÂąpiÂą miejsca Europie?
Ostateczne decyzje jednak jeszcze nie zapadÂły. Euklides musi wygraĂŚ konkurencjĂŞ z dwoma innymi projektami zanim zostanie zaaprobowany przez EuropejskÂą AgencjĂŞ KosmicznÂą (ESA). Dopiero wtedy europejscy astronomie bĂŞdÂą mogli negocjowaĂŚ zmiany w projekcie.
NASA nie okreœli³a tak¿e, sk¹d zamierza pozyskaÌ owe 1,6 miliarda dolarów potrzebnych do skoùczenia teleskopu Webba. Dlatego wci¹¿ nie wiadomo, ile pieniêdzy zostanie dla innych projektów. CzêœÌ odpowiedzi bêdzie znana ju¿ w przysz³ym miesi¹cu, gdy agencja og³osi bud¿et na 2012 rok.
(...) Zapytany o obawy, ¿e Euklides da Europejczykom przewagê w badaniu ciemnej energii, Jon Morse, dyrektor astrofizyki w NASA mówi: "Europejczycy ju¿ dawno rozwinêli zdolnoœÌ do wykonywania w³asnych misji".
"Efekty, ktĂłre do tej pory uzyskali, sÂą wybitne" - stwierdza i dodaje, Âże teraz naukowcy ze Starego Kontynentu nastawili siĂŞ na pionierskie odkrycia naukowe.
Klucze "spadajÂą do gĂłry"
Badania nad ciemn¹ energi¹ z pewnoœci¹ spe³niaj¹ kryteria "pionierskich". Odkrycie sprzed dekady, ¿e wszechœwiat przyspiesza na przekór zdrowemu rozs¹dkowi i kosmicznej grawitacji, podda³o w w¹tpliwoœÌ dotychczasowe pogl¹dy na los kosmosu i istniej¹cego w nim ¿ycia, nie wspominaj¹c ju¿ o grawitacji i naturze praw fizyki. To tak, jakby po upuszczeniu kluczy, one unios³y siê do sufitu.
Fizycy maj¹ ju¿ jedno, gotowe wyjaœnienie tej sprawy, jednak wielu z nich uwa¿a, ¿e to "lek", który jest znacznie gorszy ni¿ sama "choroba". Chodzi o wymyœlon¹ przez Alberta Einsteina w 1917 roku sta³¹ kosmologiczn¹. Noblista zasugerowa³ wówczas, a teoria kwantowa póŸniej potwierdzi³a, ¿e w pustej przestrzeni mo¿e dzia³aÌ si³a odpychaj¹ca, rozrywaj¹ca materiê na czêœci. Najdok³adniejsze wyliczenia zak³adaj¹ jednak efekt o 10 do potêgi 120. razy wiêkszy od pomiarów astronomów. W efekcie fizycy rw¹ sobie w³osy z g³owy i szepcz¹ coœ o wszechœwiatach równoleg³ych.
Naukowcy, ktĂłrzy dokonali tego odkrycia, posÂłuÂżyli siĂŞ supernowymi typu Ia, jako kosmicznymi miernikami odlegÂłoÂści, by okreÂśliĂŚ tempo ekspansji wszechÂświata.
Od tego czasu pojawi³y siê inne narzêdzia, z pomoc¹ których astronomowie mog¹ okreœlaÌ ciemn¹ energiê - m.in. badaj¹c jak opóŸnia ona wzrost galaktyk i innych struktur w kosmosie. Dotychczasowe obserwacje pokrywaj¹ siê z ide¹ sta³ej kosmologicznej Einsteina, jednak ostatecznie jej nie potwierdzaj¹. Potrzeba dok³adniejszych pomiarów, z których wiele musi zostaÌ wykonanych z kosmosu.
ZawiÂłe losy projektu
W 1999 roku Perlmutter, który pracuje w Departamencie Energii w Lawrence Berkeley National Laboratory, zaproponowa³ misjê SNAP (Supernova Acceleration Probe) obliczon¹ na poszukiwanie ciemnej energii. Cztery lata póŸniej Bia³y Dom zleci³ Departamentowi Energii, by partnerowa³ NASA w projekcie, który sta³ siê znany jako JDEM (Joint Dark Energy Mission). Og³oszono te¿ przyjmowanie zg³oszeù na projekty konkurencyjne.
Okaza³o siê jednak, ¿e wspó³praca NASA i Departamentu Energii siê nie uk³ada. Kilka rund spotkaù do niczego konkretnego nie doprowadzi³o. "Mo¿e nie powinniœmy byli próbowaÌ z³apaÌ dwóch srok za ogon" - zastanawia siê Perlmutter.
Ostatecznie w 2008 roku NASA i Departament Energii przeznaczyÂły na tĂŞ misjĂŞ 600 milionĂłw dolarĂłw (kwota bez uwzglĂŞdnienia kosztĂłw startu). Naukowcy zajmujÂący siĂŞ ciemnÂą energiÂą nie potrafili jednak zaprojektowaĂŚ urzÂądzenia, ktĂłre zmieÂściÂłoby siĂŞ w tym budÂżecie.
ChwileczkĂŞ... Czy to czasem nie to samo?
PrzeczuwajÂąc, Âże do kontynuowania droÂższego projektu bĂŞdzie potrzebne bÂłogosÂławieĂąstwo National Academy of Sciences, Morse przedstawiÂł kilka wersji misji panelowi w ramach NAS - znanemu teÂż jako Astro2010 - ktĂłremu powierzono zadanie okreÂślenia priorytetĂłw dla spoÂłecznoÂści astronomicznej na nastĂŞpnÂą dekadĂŞ.
Alan Dressler z Carnegie Observatories, który przewodniczy³ jednemu z podkomitetów panelu zauwa¿y³, ¿e trzy ze zg³oszonych projektów - dotycz¹ce ciemnej energii, poszukiwania planet wokó³ innych gwiazd i badania promieniowania podczerwonego z kosmosu - wymaga³y identycznego sprzêtu. Zaproponowa³ wiêc ich po³¹czenie w wiêksz¹ misjê, która mog³aby wystartowaÌ oko³o 2020 roku. W³aœnie tê misjê nazwano WFIRST.
"Wtedy wydawaÂło mi siĂŞ to i zresztÂą nadal wydaje dobrym pomysÂłem" - mĂłwi Roger Blandford ze Stanford, astrofizyk i przewodniczÂący panelu Astro2010.
Europa teÂż chce badaĂŚ ciemnÂą energiĂŞ
W miêdzyczasie tak¿e Europejska Agencja Kosmiczna uczyni³a z ciemnej energii swój priorytet. W lutym 2010 roku Europejczycy wys³ali list do NASA, w którym proponowali Amerykanom 20 proc. udzia³ów w Euklidesie i dwa miejsca w zespole naukowym. Astronomowie w USA zareagowali z mieszanymi uczuciami. Zaanga¿owanie w Euklidesa odci¹gnê³oby zasoby od ich w³asnej misji, z pewnoœci¹ j¹ opóŸniaj¹c.
We wrzeœniu komitet doradzaj¹cy NASA w dziedzinie astrofizyki, którym kieruje Boss z Carnegie Institution, doszed³ do wniosku, ¿e zanim WFIRST wyruszy w swoj¹ podró¿, Euklides bêdzie ju¿ pracowa³ od trzech-czterech lat.
Zarówno komitet Bossa, jak i Astronomy and Astrophysics Advisory Committee, który doradza National Science Foundation and Energy Department oraz NASA, doszli jednak do wniosku, ¿e w³¹czenie siê w europejski projekt by³oby niezgodne z rekomendacjami Akademii.
Naukowcy teÂż majÂą problemy z pieniĂŞdzmi
Zanim drugi panel NAS zebra³ siê w grudniu, sytuacjê pogorszy³a wiadomoœci o problemach z teleskopem Webba. Webb, który by³ najwiêkszym priorytetem Akademii 10 lat temu i do tej pory poch³on¹³ ju¿ 5 miliardów dolarów, nie zostanie wystrzelony na orbitê wczeœniej ni¿ w 2015 roku (a nawet póŸniej), poniewa¿ NASA okaza³a siê niezdolna do poprawnego oszacowania, ile czasu zajm¹ jej m.in. testy teleskopu. Kwesti¹ wci¹¿ otwart¹ pozostaje to, ile pieniêdzy pozostanie agencji na nowe projekty po op³aceniu prac zwi¹zanych z Webbem. A œrodków wiele nie ma - tylko 2,2 miliarda dolarów.
Na dodatek NASA musi zmierzyĂŚ siĂŞ z tym, co Morse nazywa "trudnym Âśrodowiskiem finansowym". Chodzi o majÂących obecnie przewagĂŞ w Izbie ReprezentantĂłw RepublikanĂłw, ktĂłrzy zapowiadajÂą redukcjĂŞ budÂżetu federalnego.
...i z baÂłaganem
NiektĂłrzy astronomowie twierdzÂą, Âże NASA i Morse, postawili ich pod ÂścianÂą. "Nie wiedziaÂł? (o problemach z Webbem) W takim razie powinien zostaĂŚ zwolniony" - mĂłwi Dessler z Carnegie Observatories.
Morse zapewnia, ¿e rozumie i podziela frustracjê kolegów. Twierdzi jednak, ¿e od dawna ostrzega³ panel, i¿ jego plany mog¹ zostaÌ pokrzy¿owane przez projekt teleskopu Webba, o którym od pocz¹tku wiedziano, ¿e bêdzie sprawia³ problemy."Spo³ecznoœÌ - mówi, odnosz¹c siê do Astro2010 - wykona³a swoj¹ pracê najlepiej jak mog³a przy dostêpnych zasobach. Presja finansowa jest dziœ znacznie wiêksza, ni¿ spodziewaliœmy siê jeszcze rok temu".
Albo, jak to uj¹³ Michael Turner, kosmolog z University of Chicago i cz³onek Astro2010: - "Mamy tu ogromny ba³agan".
W grudniu NASA zaczê³a przyjmowaÌ zg³oszenia od astronomów chc¹cych do³¹czyÌ do Euklidesa i wy³oni³a zespó³, który od lutego rozpocznie uk³adanie planu dla WFIRST.
"PrzecieÂż wszyscy chcemy tego samego"
Z punktu widzenia Akademii Euklides ma pewne wady - nie przewiduje obserwacji supernowych, dziĂŞki ktĂłrym odkryto przecieÂż ciemnÂą energiĂŞ. Na dodatek, Amerykanie nie odgrywajÂą w nim wiodÂącej roli.
Boss uwaÂża jednak, Âże te obawy majÂą siĂŞ nijak do dzisiejszych realiĂłw. Trzymanie siĂŞ ich tylko pozbawi USA udziaÂłu w tym, co moÂże byĂŚ jedynÂą misjÂą obliczonÂą na badanie ciemnej energii w najbliÂższym czasie. "Czas na odrobinĂŞ kreatywnoÂści" - mĂłwi.
"W Unii Europejskiej powstaje rocznie wiĂŞcej prac naukowych niÂż w Stanach Zjednoczonych" - kontynuuje Boss - "Przegonili nas rok temu i dalej caÂłkiem nieÂźle im idzie".
Perlmutter, jeden z odkrywcĂłw ciemnej energii, twierdzi podobnie. "Smutne w tym wszystkim jest to, Âże wszyscy bardzo siĂŞ starajÂą. Nie ma na kogo zrzuciĂŚ winy. Wszyscy chcemy mieĂŚ w tym udziaÂł. W koĂącu jesteÂśmy naukowcami."
Dennis Overbye
The New York Times
tÂłum. AWT
http://fakty.interia.pl/new-york-times/news/wyprawa-po-ciemna-energie-rozplynie-sie-w-mroku,1579917,6806
