Ένας γαλαξίας που δρα σαν γιγάντιος μεγεθυντικός φακός για το φως ενός πολύ πιο μακρινού γαλαξία είναι ο πρωταγωνιστής της νέας εικόνας του διαστημικού τηλεσκοπίου Hubble, που η NASA παρουσίασε την Πέμπτη 22 Οκτωβρίου. Η λήψη ανήκει σε σειρά παρατηρήσεων με τις οποίες το Hubble προετοιμάζει το έδαφος για το νέο διαστημικό τηλεσκόπιο Nancy Grace Roman, που ήδη ταξιδεύει προς την τελική του θέση.
Το Roman εκτοξεύθηκε την Κυριακή 30 Αυγούστου 2026 στις 7:26 το πρωί ώρας ανατολικών ΗΠΑ (14:26 ώρα Ελλάδας), πάνω σε πύραυλο Falcon Heavy της SpaceX από το Κέντρο Κένεντι στη Φλόριντα. Η εταιρεία είχε εκτοξεύσει και το σκάφος DART, για τη δοκιμή εκτροπής αστεροειδούς, και είχε αναλάβει την εκτόξευση της αστροφυσικής αποστολής SPHEREx. Το νέο τηλεσκόπιο κάνει ταξίδι τριών μηνών προς το δεύτερο σημείο Λαγκράνζ του συστήματος Ήλιου-Γης (L2), περίπου ένα εκατομμύριο μίλια, δηλαδή 1,6 εκατ. χλμ., από τη Γη.
Τα δύο τηλεσκόπια έχουν κάτοπτρο 2,4 μέτρων και ίδια ευκρίνεια, αλλά διαφέρουν στο εύρος της ματιάς τους. Κάθε εικόνα του Roman καλύπτει τμήμα ουρανού τουλάχιστον 100 φορές μεγαλύτερο, και το τηλεσκόπιο είναι σχεδιασμένο να σαρώνει τον ουρανό χίλιες φορές ταχύτερα. Το Hubble βλέπει κυρίως ορατό και υπεριώδες φως, το Roman κυρίως υπέρυθρο. Στην πράξη το πρώτο δίνει λεπτομερείς εικόνες μεμονωμένων αντικειμένων και το δεύτερο πανοράματα.
Ας δούμε όμως την ίδια την εικόνα. Στο κέντρο της βρίσκεται ένας σπειροειδής γαλαξίας με ράβδο, δηλαδή με σπείρες που ξεκινούν από μια ράβδο άστρων στον πυρήνα του, περίπου στο μέγεθος του δικού μας Γαλαξία. Αριστερά του διακρίνεται ένας μικρός σπειροειδής, που ίσως είναι δορυφορικός γαλαξίας, όπως τα Νέφη του Μαγγελάνου γύρω από τον Γαλαξία μας. Σχεδόν όλα τα αντικείμενα της εικόνας είναι γαλαξίες, με εξαίρεση μερικά άστρα του προσκηνίου.
Το πραγματικό αξιοθέατο όμως είναι στην κάτω δεξιά γωνία: ένας ελλειπτικός γαλαξίας που λειτουργεί ως φακός. Απέχει περίπου 4,5 δισεκατομμύρια έτη φωτός, οπότε το φως που βλέπουμε σήμερα από αυτόν ξεκίνησε το ταξίδι προς εμάς όταν το ηλιακό μας σύστημα ακόμη σχηματιζόταν.
Πίσω του βρίσκεται ο γαλαξίας στο φόντο, σε σχεδόν διπλάσια απόσταση, περίπου οκτώ δισεκατομμύρια έτη φωτός. Το φως του λυγίζει γύρω από τον ελλειπτικό και τον κάνει να φαίνεται δύο φορές: ως μεγάλο, εμφανές τόξο πάνω αριστερά και ως πολύ μικρότερο, αντεστραμμένο τόξο κάτω δεξιά, στην αντίθετη πλευρά. Η διάταξη λέγεται ζεύγος τόξου και αντιτόξου.
Πώς γίνεται αυτό; Κάθε αντικείμενο με μεγάλη μάζα, όπως ένας ολόκληρος γαλαξίας, παραμορφώνει τον χωροχρόνο γύρω του, και το φως που περνά από εκεί λυγίζει. Το αποτέλεσμα θυμίζει γυάλινο φακό: η εικόνα όσων βρίσκονται πίσω από τον γαλαξία μεγεθύνεται και στρεβλώνεται. Χρειάζεται ακριβής σύμπτωση: ο γαλαξίας-φακός και ένας πιο μακρινός γαλαξίας πρέπει να βρεθούν, από τη δική μας θέση, σχεδόν στην ίδια ευθεία.
Το ενδιαφέρον των επιστημόνων εστιάζει στη σκοτεινή ύλη, την αόρατη και μυστηριώδη ουσία που αποτελεί το μεγαλύτερο μέρος της μάζας του σύμπαντος. Όσο μεγαλύτερη είναι η μάζα του γαλαξία-φακού, τόσο ισχυρότερα λυγίζει το φως. Η ορατή ύλη δεν φτάνει για να εξηγήσει την παραμόρφωση του γαλαξία στο φόντο, και έτσι οι ερευνητές μπορούν να «ζυγίσουν» τον γαλαξία-φακό: να υπολογίσουν τόσο τη συνολική μάζα του όσο και πόση σκοτεινή ύλη περιέχει.
Το Hubble μελετά έναν φακό τη φορά, ενώ το Roman, με το ευρύ οπτικό του πεδίο, θα συγκεντρώσει πολύ μεγαλύτερο δείγμα. Οι αστρονόμοι αναπτύσσουν ήδη, με βάση τις ευκρινείς εικόνες του Hubble, ένα υπολογιστικό μοντέλο που θα αναλύει τις παραμορφώσεις λόγω σκοτεινής ύλης στις μεγάλες εικόνες του Roman. Το Hubble θα παρακολουθήσει επίσης με συμπληρωματικές παρατηρήσεις (follow-up) τους ενδιαφέροντες φακούς που θα εντοπίσει το Roman.
Τι ακολουθεί: οι πρώτες εικόνες του Roman αναμένονται έως τις αρχές του 2027, μετά την τρίμηνη περίοδο βαθμονομήσεων και δοκιμών. Το κύριο όργανό του είναι μια υπέρυθρη κάμερα 300 μεγαπίξελ με 18 ανιχνευτές 4K. Θα στέλνει 1,4 τεραμπάιτ δεδομένων την ημέρα, τον υψηλότερο ρυθμό δεδομένων από κάθε αποστολή αστροφυσικής της NASA ως τώρα, και η τεχνητή νοημοσύνη και οι πολίτες-επιστήμονες θα βοηθήσουν να ξεχωρίσουν τα ευρήματα. «Ποτέ πριν δεν μπορούσαμε να δούμε το σύμπαν με μάτια σαν του Roman», δήλωσε η Τζούλι ΜακΕνέρι (Julie McEnery), ανώτερη επιστήμονας του έργου (senior project scientist) στο Κέντρο Διαστημικών Πτήσεων Γκόνταρντ της NASA.
