Posted by ოცდაათი წელიწადი დაახლოებით მილიარდი წამია და დაახლოებით მილიარდი გულისცემა. 30 წლის წინ, ჩვენ ჯერ კიდევ არ გვქონდა აღმოჩენილი პლანეტები მზის მსგავსი ვარსკვლავების გარშემო და არ ვიცოდით, რომ ჩვენი სამყარო სულ უფრო და უფრო სწრაფად ფართოვდებოდა. ამ ორი აღმოჩენიდან პირველი, პროგნოზირებადი იყო (როგორ ეძებდნენ ეგზოპლანეტებს), მეორე კი არა. პირველი, ეგზოპლანეტების ძიების მიზანმიმართული ძალისხმევის შედეგია, მეორე კი მეცნიერთა უმრავლესობისთვის, გარეგალაქტიკური ასტრონომიისა და კოსმოლოგიის სფეროში კვლევების მოულოდნელი შედეგი (ჰაბლის დაძაბულობა…). წინა საუკუნის 60-იანი წლების შემდეგ, ეს იყო ალბათ ორი ყველაზე მნიშვნელოვანი აღმოჩენა ასტრონომიაში. ანუ, თანამედროვე მეცნიერებას ზოგიერთი მნიშვნელოვანი აღმოჩენის წინასწარმეტყველება შეუძლია, ზოგის კი არა. საინტერესოა, თუ რას გავიგებთ ახალს სამყაროს შესახებ მომდევნო ოცდაათი წლის განმავლობაში.
საერთოდ, რატომ არის შესაძლებელი მეცნიერული აღმოჩენების პროგნოზირება? ფაქტია, რომ ბევრი ყველაზე მნიშვნელოვანი შედეგები დიდი დანადგარების გამოყენებით მიიღება (ტელესკოპები, კოსმოსური ხომალდები და ა.შ.), რომელთა ექსპლუატაციაში გაშვება, ზოგჯერ, ათწლეულებით ადრე იგეგმება. ვნახოთ, რა მნიშვნელოვანი ასტრონომიული ინსტრუმენტები დაიწყებს მუშაობას მომდევნო ოცი წლის განმავლობაში და რა კოსმოსური პროექტების განხორციელება შეიძლება მზის სისტემაში.
ახლა, ჯეიმს ვების სახელობის კოსმოსური ტელესკოპი (JWST) ლაგრანჟის L2 წერტილშია განთავსებული და სავარაუდოდ, მინიმუმ 2040-იანი წლების დასაწყისამდე იმუშავებს. ამ დროის განმავლობაში ბევრი საინტერესო აღმოჩენა გაკეთდება. უპირველეს ყოვლისა, მოსალოდნელია, რომ ისინი გალაქტიკების წარმოქმნის ისტორიასთან, დაწყებული სულ პირველებით და ეგზოპლანეტებთან იქნება დაკავშირებული. ანუ, ოცდაათი წლის შემდეგ ჩვენ მეტი გვეცოდინება იმის შესახებ, თუ როგორ ჩამოყალიბდა გალაქტიკები, მათი ჯგუფები და გროვები.
ეგზოპლანეტების კვლევისთვის უმნიშვნელოვანესია დიდი მიწისზედა ტელესკოპებიც. 2020-იანი წლების ბოლოს და 2030-იანი წლების დასაწყისში, მუშაობას დაიწყებენ ახალი თაობის სუპერტელესკოპები 30–40 მ. დიამეტრით, რომელთაგან პირველი იქნება ევროპის სამხრეთული ობსერვატორიის 40 მეტრიანი “უკიდურესად დიდი ტელესკოპი” (ELT). მუშაობა უნდა დაიწყოს 2028 წელს. ვებთან ერთად ეს ინსტრუმენტები დაიწყებენ წითელი ჯუჯების გარშემო მოძრავი, სიცოცხლის არსებობისთვის პოტენციურად თავსებადი პლანეტების ატმოსფეროების შესწავლას. იმედია, რომ ოცდაათი წლის შემდეგ, ბევრ ასეთ დედამიწის ტიპის პლანეტებს აღმოვაჩენთ, ატმოსფერული მახასიათებლებით, რომლებიც იქ სიცოცხლის არსებობაზე შეიძლება მიუთითებდეს. ეს იქნება მთავარი მიღწევა სამყაროში სიცოცხლის ძიების საქმეში (ეგზოპლანეტები; WOW და სხვა სიგნალები…).
გარდა ამისა, უახლოეს წლებში აღმოჩენილი იქნება სხვადასხვა ტიპის მრავალი ახალი ეგზოპლანეტა. ევროპის კოსმოსური სააგენტოს კოსმოსური ხომალდების წყალობით, როგორიცაა Gaia (ის წარმატებით ასრულებს თავის მისიას, მაგრამ მონაცემთა სრულ დამუშავებას რამდენიმე წელი დასჭირდება) და PLATO (სავარაუდო გაშვება 2027 წელს), მათი რიცხვი 2020-იანი წლების ბოლოს ათიათასს მიაღწევს. ეს საშუალებას მოგვცემს დეტალურად გავიგოთ, როგორ იქმნება პლანეტები და მათი სისტემები.
უცხო სიცოცხლე არა მარტო შორეულ ეგზოპლანეტებზე, არამედ ჩვენს მზის სისტემაშივე შეიძლება იყოს. 2030 წელს, იუპიტერის მთვარე ევროპასკენ ნასას “ევროპა კლიპერი” (Europa Clipper) გაფრინდება. ეს იქნება პირველი პლანეტათაშორისი სადგური, რომელიც შექმნილია ისეთი ციური სხეულის დეტალური შესწავლისთვის, რომელიც მზის სისტემაში ჰიპოთეტური უცხო სიცოცხლის არსებობის საუკეთესო კანდიდატად ითვლება. 2053 წლამდე, ევროპასკენ კიდევ უფრო დახვეწილი ზონდები გაიგზავნება, რომლებიც ამ თანამგზავრის ყინულქვეშა ოკეანის დეტალურად შესწავლას შეძლებენ. გარდა ამისა, პლანეტათაშორისი სადგურები, სავარაუდოდ, გაიგზავნება სატურნის ორი თანამგზავრისკენ – ენცელადუსი და ტიტანი – ისინიც სიცოცხლის ჩასახვისთვის თავდებად კანდიდატებად განიხილება (და თუ ტიტანზე სიცოცხლეა, ის ძირეულად განსხვავებული იქნება აქაურისგან!).
რა თქმა უნდა, გაგრძელდება მარსის შესწავლაც. ოცდაათი წლის განმავლობაში ჩვენ მნიშვნელოვან პროგრესს მივაღწევთ ამ პლანეტის შესწავლაში. უკვე ბევრი მიზეზი არსებობს იმის სამტკიცებლად, რომ შორეულ წარსულში მარსზე რბილი კლიმატი იყო და სიცოცხლეს საკმარისი დრო ჰქონდა წითელ პლანეტაზეც გაჩენილიყო. მომდევნო ოცდაათი წელი საკმარისი უნდა იყოს ამ საკითხის გადასაჭრელად.
გარდა ამისა, ჩვენს უშუალო სიახლოვეს ხვდება ხოლმე სხეულები, რომლებიც ნომინალურად არ მიეკუთვნებიან მზის სისტემას. საუბარია ვარსკვლავთშორის კომეტებსა და ასტეროიდებზე, რომლებიც ჩვენს გალაქტიკუაში მოგზაურობენ. ჯერჯერობით, თითოეული ტიპის თითო ობიექტია აღმოჩენილი: ვარსკვლავთშორისი ასტეროიდი ოუმუამუა და კომეტა ბორისოვი. უკვე მომავალ წელს, ჩილეში ფუნქციონირებას დაიწყებს ასტრონომიისთვის ძალიან მნიშვნელოვანი ინსტრუმენტი – ვერა რუბინის სახელობის ობსერვატორიის – ამერიკული “დიდი სინოპტიკური ტელესკოპი” (LSST) (პირველი ფოტო). სხვა საკითხებთან ერთად, ის შესაძლებელს გახდის მზის სისტემაში შემოსული ვარსკვლავთშორისი ბევრი სხვა ობიექტების აღმოჩენას. უფრო მეტიც, შევძლებთ მათ აღმოჩენას მზის სისტემაში შემოსვლამდე. ამ კუთხით, აქტიურად განიხილება პროექტები, რომლებიც მიზნად ისახავს ასეთი ციური სხეულების “გამოჭერას” პლანეტათაშორისი კოსმოსური ხომალდებით, მათი დეტალური შესწავლისთვის. გარდა ამისა, ახალმა ტელესკოპმა უნდა დაასრულოს მზის სისტემაში კიდევ ერთი დიდი სხეულის – მეცხრე პლანეტის არსებობა არ არსებობის საკითხი.
“ჯეიმს ვები” კიდევ ოცი წელი იმუშავებს, თუმცა, ნასა მისი შემცვლელის საკითხზე უკვე მუშაობს. დიდი ალბათობით, ახალი ტელესკოპი, რომელიც თავისი პარამეტრებით აღემატება ვებს, მინიმუმ ოპტიკურ და ინფრაწითელ დიაპაზონში იმუშავებს. შეიძლება ულტრაიისფერშიც. ასეთ ინსტრუმენტს ბევრი დავალება ექნება, უპირველეს ყოვლისა, სამყაროს სულ პირველი ვარსკვლავების დანახვა და დედამიწის “ტყუპების” ატმოსფეროს დეტალური შესწავლა. შესაძლოა, ეს არის ერთ-ერთი ყველაზე ამბიციური (მაგრამ კონკრეტული და მიღწევადი!) მიზანი სწორედ იმ ოცდაათწლიანი პერიოდის მიჯნაზე, რომელსაც ჩვენ განვიხილავთ.
შავი ხვრელები? ევროპის კოსმოსური სააგენტოს პროექტი – კოსმოსური ლაზერული ინტერფერომეტრი “ელისა” (eLISA), სავარუდოდ, 2037 წელს დაიწყებს მუშაობას. მისი მთავარი ამოცანაა, ზემასიური შავი ხვრელებისგან გამოსხივებული გრავიტაციული ტალღების შესწავლ. გარდა ამისა, მოგვიანებით, განხორციელდება მსგავსი (მაგრამ არა იდენტური!) ჩინური პროექტიც (LISA Pathfinder – გრავიტაციული ტალღების მძებნელის წინამორბედი).
გავიხსენოთ შავი ხვრელების “სურათები” (უფრო, ჩრდილის ფოტო) გალაქტიკა M87-ში და ჩვენი გალაქტიკის ცენტრში, მოპოვებული “მოვლენათა ჰორიზონტის ტელესკოპის (EHT) მიერ. ეს არის რადიოტელესკოპების სისტემა, რომლის შემადგენელი ტელსკოპები მთელ მსოფლიოშია მიმოფანტული. როგორც წესი, ეს ინსტრუმენტები, რომლებიც ეკუთვნის სხვადასხვა ქვეყნებსა და ორგანიზაციებს, დამოუკიდებელ ამოცანებს ასრულებენ, ზოგჯერ კი ერთობლივ დაკვირვებებს ახორციელებენ. ასეთ შემთხვევაში ის უკვე “დედამიწის ზომის ტელესკოპის” – EHT! ექვივალენტური ხდება. ეს სისტემა გაფართოვდება და გაუმჯობესდება. მომდევნო ოცდაათი წლის განმავლობაში, კიდევ რამდენიმე შავი ხვრელის ახლო სივრცის ფოტოები გვექნება, თან უკეთესი ხარისხით. ეს ყველაფერი ძალზე მნიშვნელოვანია გრავიტაციის ბუნების შესასწავლად.
რაც შეეხება ე.წ. ვარსკვლავური მასის შავ ხვრელებს. ახლა, გრავიტაციულ ტალღებზე დაკვირვების მეოთხე ეტაპია დაწყებული. ამჯერად, ერთდროულად ოთხი დანადგარი იმუშავებს: ორი LIGO აშშ-ში, ევროპული Virgo და იაპონური KAGRA. მომდევნო ათი წლის განმავლობაში იგეგმება კიდევ რამდენიმე დაკვირვება და დეტექტორების მგრძნობელობის ზრდა. გარდა ამისა, კვლევაში ჩაერთვება კიდევ ერთი LIGO-ს “ანტენა” ინდოეთიდან. მომდევნო ოცდაათი წლის განმავლობაში, შავი ხვრელებისა და ნეიტრონული ვარსკვლავების შეჯახებებზე დაკვირვებით (გრავიტაციული ტალღები ნეიტრონულ ვარსკვლავთა წყვილისგან), მეტს გავიგებთ, თუ როგორ იქცევა მატერია ამ ობიექტების სიღრმეში მოხვედრისას.
მოსალოდნელია გრავიტაციული ტალღების ახალი თაობის ობსერვატორიების გამოჩენაც, რადგან უკვე არსებულების მუდმივი განახლება შეულებელია. ასეთი პროექტები მუშავდება ევროპაში (აინშტაინის ტელესკოპი) და აშშ-ში (Cosmic Explorer). მრავალ ამოცანებს შორის, რომლებიც ამ ინსტრუმენტების გამოყენებით გადაიჭრება, გამორჩეულია შავი ხვრელების მოვლენათა ჰორიზონტის უშუალო სიახლოვეს მდებარე სივრცეების შესწავლა.
დიდი ზომის დანადგარების ჩამონათვალი, “კვადრატულ კილომეტრიანი მასივის” (SKA) რადიოტელესკოპთა სისტემის მეგაპროექტით შეიძლება დავასრულოთ. მისი ნახევარი ავსტრალიაში იქნება, ნახევარი – სამხრეთ აფრიკაში. სისტემამ დაკვირვება 2020-იანი წლების ბოლოს უნდა დაიწყოს. ასეთ პროექტს მრავალი განსხვავებული ამოცანა აქვს. მათ შორისაა კოსმოლოგია, სხვადასხვა წყაროების შესწავლა, რომლებიც დაკავშირებულია ნეიტრონულ ვარსკვლავებთან (მათ შორის – სწრაფი რადიოანთებები) და მრავალი სხვა. ვინ იცის, პირველად იქნებ სწორედ SKA-მ დაარეგისტრიროს არამიწიერი ცივილიზაციების სიგნალები.
სიაში შეიძლება შევიყვანოთ NASA-ს “ნენსი გრეის რომანის” კოსმოსური ტელესკოპის პროექტი (2027 წ.), ევროპის კოსმოსური სააგენტოს თანამგზავრი “არიელი” (2029 წ.), ეგზოპლანეტების ატმოსფეროს შესასწავლად. იწყება გამა-სხივების ასტრონომიაში უდიდესი კომპლექსის მშენებლობა – “ჩერენკოვის ტელესკოპების მასივის” პროექტი (ჩერენკოვის გამოსხივება). იგეგმება დაბალი სიხშირის რადიოტელესკოპების აშენება (მოკლედ რადიოტალღებისა და რადიოასტრონომიის შესახებ) მთვარის უხილავ მხარეზე. განიხილება მისია ვენერაზე, მისი ატმოსფეროს შესასწავლად და იქ სიცოცხლის არსებობის შესახებ ჰიპოთეზის შესამოწმებლად. სიის გაგრძელება შეიძლება, და ყველა ამ ხელსაწყოს შეუძლია ახალი და საინტერესო (და მოულოდნელი!) აღმოჩენების მოწოდება.
მოლოდინები
პირველ რიგში, ბნელი მატერიის ნაწილაკების რეგისტრაცია, ნაწილაკებისა, რომლებიც ელემენტარული ნაწილაკების სტანდარტულ მოდელში ვერ ეწრება. ამ ნაწილაკებისგან შედგება ე.წ. ბნელი მატერია, უცნობი სუბსტანცია, რომელზეც სამყაროს მასის 24% მოდის. თეორეტიკოსებს ამ საკითხთან დაკავშირებით უამრავი იდეა აქვთ და ექსპერიმენტატორები და დამკვირვებლები ათწლეულების განმავლობაში წარუმატებლად ცდილობდნენ რაიმეს გარკვევას ამ ნაწილაკების შესახებ (მოუხელთებელი ბნელი მატერია). მიწისქვეშა ლაბორატორიებში ბევრი დანადგარია, რომლებითაც ცდილობენ დააფიქსირონ ამ ნაწილაკი-მოჩვენების ურთიერთქმედება ჩვეულებრივ მატერიასთან. ჯერჯერობით, წარუმატებლად. შესაძლოა, ასტრონომებს უფრო გაუმართლოს და პირველმა მათ დააფიქსირონ მოვლენა, როგორიც შეიძლება იყოს ამ ნაწილაკების ანიჰილაცია (ურთიერთ განადგურება) (დიდი აფეთქება – მოწმის მონათხრობი).
უაღრესად საინტერესო იქნებოდა შავი ხვრელების აორთქლების პროცესის დაფიქსირება. შავი ხვრელების აორთქლება, სტივენ ჰოკინგმა ჯერ კიდევ 1975 წელს იწინასწარმეტყველა. მისი ნაშრომის გამოქვეყნებიდან თითქმის ნახევარი საუკუნის შემდეგაც არ ვიცით, მართლა ასეა თუ არა. ეს ყველაფერი მნიშვნელოვან პროგრესს გვპირდება კვანტური გრავიტაციის მოდელების შემუშავებაში.
ბოლოს, რელიქტური გამოსიხვება – მიკროტალღური ფონი, რომელიც ცხელი სამყაროს ეპოქიდან დარჩა. პირველადი ინფლაციის სტადიის “კვლები” ამ გამოსხივებაზე შეიძლება იყოს აღბეჭდილი. თანამედროვე წარმოდგენებით, ჩვენი სამყაროს დაბადება უკიდურესად მცირე ხანგრძლივობის ფაზიდან დაიწყო, როცა მისი ზომა ზესიჩქარით გაფართოებით მარავალჯერადად გაიზარდა. მხოლოდ ამის მერე შეივსო ის ცხელი მატერიით, მოხდა ე.წ. დიდი აფეთქება. არსებობს საკმაოდ ოპტიმისტური პროგნოზები სასურველი ეფექტის სიდიდესთან დაკავშირებით და, როგორც ჩანს, კოსმოსური მიკროტალღური ფონის გამოსხივებაში საჭირო დეტალების აღმოჩენა შემდეგი თაობის ინსტრუმენტებით იქნება შესაძლებელი, მომდევნო 10-20 წელიწადში.