Odvrátená strana Mesiaca je dnes jediné miesto, kde môžu astronómovia pozorovať najstaršie svetlo vesmíru. Práve tam sa nachádza ideálne prostredie na štúdium Kozmického úsvitu – okamihu, keď sa začali formovať prvé hviezdy a galaxie. Inde vo vesmíre to jednoducho nie je technicky možné.
Prečo práve Mesiac
Astronómovia sú známi tým, že svoje prístroje umiestňujú na extrémne miesta – na vysoké hory, do púští, pod zem aj na obežnú dráhu. Teraz však ich pozornosť smeruje ešte ďalej: na odvrátenú stranu Mesiaca.
Dôvodom je snaha zachytiť Kozmický úsvit, obdobie, keď sa vesmír vynoril z temnej fázy a začali vznikať prvé kozmické štruktúry. Tento signál je extrémne slabý a skrytý v rádiových vlnách, ktoré zo Zeme nemožno spoľahlivo pozorovať.
Čiara 21 cm – kľúč k ranému vesmíru
Hlavným nositeľom informácií o ranom vesmíre je neutrálny vodík. Keď sa elektrón v atóme vodíka preklopí do nižšieho energetického stavu, vyžiari fotón s vlnovou dĺžkou 21 cm. Táto tzv. spektrálna čiara umožňuje astronómom sledovať plyn, z ktorého sa formovali galaxie.
V období tzv. doby temna bol neutrálny vodík prakticky jediným zdrojom fotónov, a preto je čiara 21 cm jediným priamym nástrojom na skúmanie tohto obdobia. Rozpínanie vesmíru však spôsobuje, že tento signál je dnes natiahnutý na vlnové dĺžky okolo 10 metrov a viac.
A práve tu nastáva problém.
Prečo to nejde zo Zeme
Zemská ionosféra tieto dlhé rádiové vlny absorbuje, skresľuje alebo úplne odráža. Pozemské rádioteleskopy tak dokážu sledovať len neskoršie obdobie – epochu reionizácie.
Situáciu ešte zhoršuje moderná civilizácia. Rádiové vysielanie, satelitné megakonštelácie a elektronický šum úplne zahlcujú extrémne slabý kozmický signál. Ani teleskopy na obežnej dráhe Zeme sa pred týmto rušením nedokážu ukryť.
Jediné riešenie je umiestniť medzi teleskop a Zem tisíce kilometrov horniny.
Odvrátená strana Mesiaca ako rádiové útočisko
„Odvrátená strana Mesiaca je jediné skutočne rádiovo tiché miesto,“ hovorí profesor Jack Burns z University of Colorado. Mesiac prirodzene blokuje všetko rádiové rušenie zo Zeme, čím vytvára ideálne podmienky pre pozorovanie Kozmického úsvitu.
Pretek o lunárne observatórium
Niekoľko veľkých projektov sa snaží túto výhodu využiť:
- DEX (ESA): viac než 1 000 nafukovacích antén rozmiestnených robotmi, cieľom je nasadenie v 30. rokoch.
- FarView (USA): extrémne ambiciózna sústava 100 000 antén na ploche 200 km², vyrábaných z mesačných surovín.
- Čínsky projekt: 7 200 antén rozmiestnených na 30 km, kombinácia robotickej a ľudskej výstavby, pravdepodobne najrýchlejší postup.
- LCRT (NASA NIAC): drôtený rádioteleskop natiahnutý cez impaktný kráter s priemerom 1,3 km.
- Orbitálne riešenia (Hongmeng, CosmoCube): lacnejšie, no menej citlivé a náročné na spracovanie dát.
Povrchové observatóriá sú drahé – odhadované náklady sa pohybujú medzi 1 až 5 miliardami dolárov, no ponúkajú najlepšie vedecké výsledky a možnosť údržby.
Prvé experimenty už prebehli
Vo februári 2024 pristála sonda Odysseus s experimentom ROLSES1, ktorý uskutočnil prvé rádioastronomické merania z lunárneho povrchu. Nasledujúce misie (ROLSES2, LuSEE-Night) majú otestovať dlhodobú prevádzku prístrojov a dokonca po prvýkrát zachytiť signál Kozmického úsvitu.
Prečo na tom záleží
Pozorovania z lunárneho rádioteleskopu by zaplnili obrovskú medzeru v našom poznaní – obdobie medzi 380 000 rokmi a 1,1 miliardy rokov po Veľkom tresku. Ide o približne 5 % histórie vesmíru, o ktorej dnes nevieme takmer nič.
Tieto údaje môžu zásadne zmeniť naše chápanie:
- vzniku prvých hviezd a galaxií
- úlohy čiernych dier, temnej hmoty a temnej energie
- samotných základov kozmológie
Ako hovoria vedci, technologické výzvy sú obrovské, no potenciálny vedecký zisk je revolučný.
A práve preto sa odvrátená strana Mesiaca stáva najdôležitejším miestom modernej astronómie.
Zdroj: sciencefocus | topdesat
