NASA's SPHEREx-observatorium voltooit eerste volledige hemelkaart in 102 infraroodbanden

De SPHEREx-ruimteobservatorium (Spectro-Photometer for the History of the Universe, Epoch of Reionization and Ices Explorer), onder leiding van NASA, heeft met succes de eerste complete kaart van de gehele hemel voltooid. Deze kaart is samengesteld uit metingen in maar liefst 102 verschillende golflengten binnen het nabij-infrarode spectrum. De lancering van dit instrument, een gezamenlijke inspanning van het California Institute of Technology (Caltech) en het Jet Propulsion Laboratory (JPL), vond plaats op 12 maart 2025.

De dataverzameling voor deze initiële hemelscan duurde een periode van zes maanden. De operatie begon in mei 2025 en werd afgerond in december van datzelfde jaar. Deze missie, die een looptijd van twee jaar heeft, belooft astronomen baanbrekende informatie te verschaffen. Het doel is om fundamentele vragen over het vroege heelal en de omstandigheden waaronder leven kon ontstaan, te beantwoorden. Elk van de 102 gemeten golflengten, vastgelegd door zes verschillende detectoren, levert unieke inzichten op over objecten zoals sterren, kosmisch stof en heet waterstofgas. Het observatorium voltooit dagelijks ongeveer 14 tot 14,5 omwentelingen rond de Aarde. Dit resulteert in circa 3600 beelden per omloop, wat de volledige hemelbol in slechts een half jaar tijd in kaart brengt.

De wetenschappelijke waarde van deze kaart is immens. Het stelt astronomen in staat om de impact van de Grote Reïonisatie te traceren op de driedimensionale verdeling van honderden miljoenen sterrenstelsels. Wetenschappers zullen de door SPHEREx verzamelde gegevens gebruiken om de evolutie van sterrenstelsels door bijna 13,8 miljard jaar kosmische geschiedenis te onderzoeken. Daarbij zoeken ze naar de initiële omstandigheden die de vorming van essentiële elementen, waaronder water en organische moleculen in ons eigen Melkwegstelsel, mogelijk maakten. Bovendien richt de missie zich op het detecteren van 'intergalactisch licht' en de signalen afkomstig uit de reïonisatie-epoche, een periode die nog grotendeels onontgonnen ligt na de zogeheten 'Donkere Eeuwen'.

Dave Gallagher, die op 2 juni 2025 de elfde Directeur van NASA JPL werd en daarmee Lori Leshin opvolgde, sprak vol lof over SPHEREx. Hij beschouwt het als een cruciale astrofysische onderneming met een enorm ontdekkingspotentieel. De ontwikkeling van de telescoop en de bijbehorende ruimtevaartapparatuur werd uitgevoerd door BAE Systems (voorheen Ball Aerospace), terwijl Caltech en JPL de algehele leiding over de observatoriumactiviteiten behielden. Wat SPHEREx onderscheidt van bijvoorbeeld de James Webb-telescoop, is het brede gezichtsveld, wat spectrale analyse van de gehele hemel mogelijk maakt. Gedurende de primaire tweejarige fase van de missie staan nog drie volledige hemelscans gepland. De resultaten hiervan zullen worden gecombineerd met deze eerste kaart om de nauwkeurigheid van de metingen significant te verhogen.

John Mather, Nobelprijswinnaar in de natuurkunde, bekend van zijn baanbrekende werk aan de kosmische achtergrondstraling met de COBE-satelliet, benadrukte dat missies zoals SPHEREx essentieel zijn om de belangrijkste kosmologische vraagstukken aan te pakken. Zij helpen bij het construeren van een compleet en samenhangend beeld van de evolutie van het universum. Mather merkte op dat SPHEREx in slechts zes maanden een kolossale hoeveelheid informatie heeft verzameld, die bijzonder waardevol zal zijn in combinatie met data van andere lopende missies.