A Habitable Worlds Observatory (HWO, Lakható Világok Obszervatóriuma) elnevezésű űrtávcső lesz az első olyan teleszkóp, amit kifejezetten erre a célra fejlesztenek ki - már a Hubble, a James Webb Űrteleszkóp és számos más megfigyelőeszköz is kutatott az exobolygók és potenciálisan lakható világok után, de a HWO, kialakításának köszönhetően, nagyobb eséllyel találhat rá az esetleges jelekre, amelyek az élet valamilyen formáját indikálják. De mik is ezek a jelek? A NASA szerint a spektroszkópiás vizsgálatok során elsősorban az úgynevezett biológiai aláírások, azaz biológiai forrásból származó árulkodó nyomok után kutatnak majd, főként olyan vegyületek után, amelyekről a kutatók úgy tartják, hogy az élet jelenlétére, illetve az élet megjelenéséhez alapvetően fontos körülmények meglétére utalhatnak. Ilyen vegyület többek között az oxigén és a metán, ezért ezeknek az elemeknek az emissziós vonalait keresik a színképelemzési módszerekkel, a különféle vegyületek ugyanis az általuk kibocsátott elektromágneses sugárzás révén válnak láthatóvá, és ez alapján lehet őket kiszűrni egy-egy bolygó atmoszferikus összetételének elemzése közben.

A HWO legalább 25 különböző exobolygót keres majd, amelyek kiválasztásánál fontos feltételt jelent, hogy csillaguknak lakhatósági zónájába essenek, vagyis éppen megfelelő távolságban keringjenek tőle: se túl közel, se túl távol, hanem akkora távolságban, ahol a bolygó felszíni hőmérséklete ideális legyen ahhoz, hogy a víz folyékony halmazállapotú maradjon az égitesten az idő nagy részében. Ezekből a bolygókból rengeteg létezhet az univerzumban: egy 2020-ban publikált tanulmány következtetései szerint az sem elképzelhetetlen, hogy minimum 300 millió lakható (illetve lakhatósági zónába eső) kőzetbolygó kering csak a Tejútrendszerben. Az exobolygók megfigyelése azonban még a legérzékenyebb teleszkópokkal sem könnyű feladat, eddig a Hubble Űrtávcső, a James Webb Űrteleszkóp és több elődjük és társuk adatai alapján mindössze 5-6 ezer extraszoláris planéta létezésére sikerült bizonyítékot szerezni.

Az egyik nehézséget az exobolygók “rejtőzködő életmódja” jelenti: a csillagukhoz viszonylag közel keringő égitestek fénye elhalványul a csillag sugárzása mellett, ezért sok esetben csak a tranzitjukból vagyis a csillaguk előtti áthaladásuk közben tudja észlelni őket egy távolról figyelő teleszkóp, miközben a bolygók pillantásnyi időre elsötétítik egy ponton a csillag fényét. A csillagtól távolabbi exobolygókat könnyebb detektálni, de ezek gyakran már kívül esnek a lakhatósági zónán. A tranzitmódszeren kívül más metódusokkal is kutatják a csillagászok távoli világokat, például a gravitációs mikrolencse hatás megfigyelése révén, amelynek során a csillag fényében történő változást, átmeneti kifényesedést lehet érzékelni, ahogyan a fénye meghajlik a közelében elhaladó másik csillag gravitációs ereje miatt, ha pedig a (teleszkóp nézőpontjából nézve) elől elhelyezkedő csillag körül egy bolygó is kering, akkor a gravitációs mikrolencse jelensége ezt is felfedi. Az eddigi legjobb eredményeket a tranzitmódszer hozta az exobolygó-vadászat során, és a technika nagy előnyét jelenti, hogy ilyen módon a planéta légköri összetétele is megfigyelhetővé válik, a hátránya azonban, hogy sok fals pozitív eredményt adhat, azaz olyan detektálásokhoz vezethet, melyekről később kiderül, hogy nem egy bolygó áthaladását, hanem valami más objektumot, történést jeleztek.

Néhány az eddig megismert exobolygók közül nagy potenciált rejt a földön kívüli élet utáni kutatások szempontjából, a nemrégen felfedezett HD 20794 d például a HD 20794 csillag lakhatósági zónájában kering, emellett viszonylag közel is van a Földhöz, ezért a jövőben alaposabban is tudják majd tanulmányozni a kutatók. A NASA a HWO segítségével az eddigieknél sokkal jobb betekintést remél nyerni az exoplanéták légkörének rejtelmeibe, amelyeket a rengeteg begyűjtött adat alapján kiemelkedő precizitással tudnak majd analizálni. A HWO a látható fény, az ultraibolya és a közeli infravörös hullámhosszú tartományokban mér, és főtükre a James Webb Űrteleszkóp tükréhez hasonlóan hatalmas, és több részből álló eszköz lesz.

Az új teleszkóptól nagy áttöréseket és minden eddiginél izgalmasabb eredményeket várnak a kutatók, de a várakozás eltarthat még egy darabig, a HWO ugyanis egyelőre csak egy koncepció, a NASA jelenleg még toborozza a fejlesztésekben résztvevő csapatot. Egy ekkora projekt előkészítése és megvalósítása sok-sok évet felemészthet, ám a kezdeti lépéseket már megtették a szakértők, és az első hivatalos áttekintés a misszióról (Mission Concept Review, MCR) feltehetően a 2020-as évek végére elkészül. Addig is további részleteket korábbi cikkünkben találhattok a HWO-val kapcsolatban.

(Fotó: NASA/JPL-Caltech/T. Pyle)

A NASA már be is jelentette a James Webb teleszkóp "utódját", amit kifejezetten a földön kívüli élet megtalálására fejlesztenek ki A Habitable Worlds Observatory nagyjából ugyanakkora tükörrel fog rendelkezni, mint a James Webb űrtávcső, viszont elsősorban a látható tartományban fogja érzékelni a fényt, így alkalmas lehet arra, hogy az élet nyomait keressék vele a földszerű exobolygókon.