Nýr geimsjónauki á að varpa ljósi á huldukrafta al­heimsins

NGRST var skotið á loft frá Flórída í gær og hófst þá um þriggja mánaða langt ferðalag á stað sem kallast „Lagrange-punktur 2“ eða L2.

Sjónaukinn státar af stórum myndavélum sem nota innrautt ljós og búa yfir mjög stóru sjónsviði. NASA segir að á einni mynd geti NGRST fangað um hundrað sinnum meira svæði en bæði Hubble og James Webb-geimsjónaukarnir.

Hann er sérstaklega hannaður til að nýtast vísindamönnum við rannsóknir á hulduefni og áhrifum þess á alheiminn.

Sjónaukinn verður einnig nýttur til að taka myndir af fjarlægum stjörnum, sólkerfum og vetrarbrautum.

Eins og það er orðað á Vísindavefnum er hulduefni (e. Dark matter) í stuttu máli efni sem við sjáum ekki en er talið að myndi um 85 prósent alls efnis í heiminum. Hulduefni veldur þyngdaráhrifum á sama hátt og efni sem við sjáum.

Áratugagamlar kenningar

Kenningar um hulduefni litu fyrst dagsins ljós fyrir mörgum áratugum þegar geimvísindamaðurinn Fritz Swicky velti vöngum yfir því af hverju fjarlægar vetrarbrautir í Coma-klasanum svokallaða hefðu ekki fyrir löngu síðan horfið okkur sýn.

Þessar vetrarbrautir eru á svo miklum hraða að miðflóttaafl þeirra hefði fyrir löngu síðan átt að senda þau lengra út í alheiminn. Swicky og aðrir vísindamenn veltu því vöngum yfir því hvaða kraftar héldu þeim nærri okkur.

Á áttunda áratug síðustu aldar rak Vera Rubin augun í svipaða ráðgátu í stökum vetrarbrautum í kringum okkur. Ystu stjörnur þeirra væru á svo miklum hraða að þær ættu ekki að geta verið hluti af vetrarbrautunum til lengri tíma. Þær ættu að kastast út í tómið.

Einnig hefur verið tekið eftir því að þegar teknar eru myndir af fjarlægum vetrarbrautum beygja þyngdarkraftar frá öðrum vetrarbrautum ljósið frá þeim sem eru fjær. Útreikningar hafa sýnt að massi sýnilegs efnis í vetrarbrautum er ekki nærri því nægilega mikill til að hafa þessi áhrif.

Eitthvað meira þurfi til en það er hvergi sjáanlegt og hefur því verið kallað hulduefni.

Vísindamenn hafa mjög svo takmarkaðar upplýsingar um hulduefni. Eins og segir á vef NASA þar sem fjallað er um verkefni NGRST, vita vísindamenn ekki hversu þungar agnir hulduefnis eru. Það og aðrar ástæður gera mjög erfitt að leita hulduefnis.

Með stóru sjónsviði á að vera hægt að nota sjónaukann til að skoða dreifingu vetrarbrauta og klasa þeirra betur en áður hefur verið hægt og greina huldukraftana sem halda þeim á sínum stað. NGRST á einnig að nota til að greina það hvernig vetrarbrautir beygja ljós

Vísindamenn vonast til þess að fá þannig frekari innsýn í hulduefni og hvernig hægt sé að öðlast frekari upplýsingar um það.

Í skugga jarðarinnar

Til að hægt sé að beita myndavélum NGRST sem best þarf sjónaukinn að vera í skugga. Það á vel við L2.

Lagrange-punktar eru sérstakir kyrrstöðupunktar sem verða til út frá þyngdarkrafti tveggja fyrirbæra sem hafa sömu þyngdarmiðjuna, eins og það er orðað á Vísindavefnum. Í þessu tilfelli eru fyrirbærin sólin og jörðin.

L2 er staður þar sem miðflóttaafl sjónaukans verður til jafns við þá þyngdarkrafta sem sjónaukinn verður fyrir frá jörðinni og sólinni. Þannig situr hann fastur á sínum stað og snýr alltaf frá sólinni og er þar að auki í skugga sólarinnar.

Áhugasamir geta kynnt sér Lagrange-punktana fimm á myndrænan hátt hér á vef NASA.

James Webb-geimsjónaukinn er einnig á L2.

NGRST á að lifa, ef svo má segja, í fimm ár og vonast er til þess að hægt verði að nota hann í allt að fimm ár í viðbót. Eldsneyti, sem notað er til að miða sjónaukanum, er að það sem mun helst ákvarða hve lengi hann verður notaður.

Sjónaukinn er hannaður þannig að hægt er að senda geimfar til að fylla á hann en það stendur ekki til, að svo stöddu.

Geimryk og agnir geta einnig komið niður á líftíma sjónaukans.