Ukázka z reportáže Yudhijit Bhattacharjeeové s fotografiemi Davea Yodera, kterou najdete v dubnovém čísle National Geographic, které vychází v pátek 4. dubna.

Jednoho květnového rána projely dvě dodávky poklidným městečkem San Pedro v chilské poušti Atacama a zamířily prašnou silnicí vzhůru po horském úbočí. Psal se rok 1994 a pětice mužů v autech měla neobvyklý úkol: najít nejvyšší, nejsušší a nejrovnější místo na naší planetě.

Strávili už půldruhého týdne zkoumáním jiných lokalit v Atacamě, na argentinské straně pouště. Teď, vedeni mapou, kterou od chilské armády získal jeden z mužů, chilský astronom Hernán Quintana, hledali po cestě nahoru na plošinu Chajnantor – při nadmořské výšce 5 000 metrů je téměř stejně vysoko jako dva základní tábory sloužící horolezcům na Mount Everestu.

Díky Andám, které tvoří překážku mrakům kupícím se nad Amazonií na východě, a větrům z Tichého oceánu na západě nabírajícím jen málo vlhkosti, když vanou nad chladným Peruánským proudem (dříve nazývaným Huboldtův proud), se poušť Atacama řadí mezi nejsušší místa na Zemi; průměrný roční úhrn srážek tu činí méně než jeden a půl centimetru.

Odlehlost pouště a nepříjemně řídký, suchý vzduch – to vše nabízí ideální podmínky pro pozorování noční oblohy – přilákaly již několik velkých mezinárodních astronomických projektů. Převážně byly určeny k pozorování vesmíru v oboru viditelného záření – části elektromagnetického spektra, které vnímá lidské oko. Quintana a jeho společníci hledali lokalitu pro jiný typ detektorů, takový, který pronikne závojem mezihvězdného prachu a plynu, jenž stíní galaxie i místa, kde vznikají nové hvězdy a planety. Tento projekt by si vyžádal asi 20 let a přes miliardu dolarů, než by byl navržen a vybudován.

Nejprve však museli najít to správné místo.

Pátrání po tele v mrazivém vesmíru

Objekty ve vesmíru vyzařují fotony v různých vlnových délkách v závislosti na tom, jak jsou horké či chladné. Například explodující supernovy jsou mimořádně horké; kromě toho, že vyzáří viditelné světlo rovnající se světlu vyzářenému miliardami Sluncí, uvolňují také velmi energetické rentgenové záření a záření gama pozorovatelné speciálními detektory, jako je třeba rentgenová observatoř Chandra vyslaná NASA na oběžnou dráhu Země. Na opačném, chladnějším konci spektra jsou komety a planetky, které vyzařují infračervené záření o vlnové délce větší, než mohou spatřit naše oči a naše optické dalekohledy.

Většina vesmíru je přesto ještě chladnější. Oblaka prachu a plynu, v nichž se rodí hvězdy, mají teplotu jen o něco větší než absolutní nula – což je teplota, při níž se zastavuje pohyb atomů. V podobném prostředí, ve vírech drobných částic prachu a plynu, vznikají i nové planety.

V 60. letech minulého století si astronomové, kteří se pokoušeli prohlédnout tímto „chladným vesmírem“, velice rychle uvědomili, jak náročné je používat pozemní antény k detekci záření o vlnové délce měření v milimetrech a desetinách milimetru. První problém, který musíte vyřešit, je obrovský šum.

Na rozdíl od viditelného světla, které prolétne zemskou atmosférou bez velkých změn, mikrovlnné záření je pohlcováno vodní párou, která je navíc sama o sobě zdrojem dalšího rušení. Záření o vlnových délkách měřených v milimetrech (nebo ještě kratších) má tak menší energii než viditelné světlo. Takže i když jsou jejich detektory vybavené pro příjem ohromnými talířovými antenami, zápasí s mnohem slabším signálem.

Přesto se však podařilo najít řešení. Je nezbytné postavit několik antén na místě s velmi suchým vzduchem a ve velké nadmořské výšce a propojit je tak, aby se chovaly jako jeden obří teleskop. V 80. letech minulého století již bylo v provozu několik menších soustav v Japonsku, Francii a Spojených státech na Havaji a v Kalifornii.

Technický pokrok brzy umožnil uvažovat o mnohem větších soustavách nabízejících výrazně větší úhlové rozlišení - za předpokladu, že se najde lokalita, která je dostatečně vysoko a rovná, aby se vzdálenost mezi jednotlivými anténami dala prodloužit až na kilometry. A pokud by jednotlivé detektory byly navíc i mobilní, vzdálenost mezi nimi by se mohla upravovat tak, aby se měnila jejich citlivost. Když by byly daleko od sebe, mohly by dosáhnout velkého úhlového rozlišení a zobrazit třeba prachový disk kolem vzdálené hvězdy. Naopak antény semknuté kolem sebe umožní sledovat rozsáhlé objekty, jako jsou třeba galaxie.

Při pátrání po ideálním prostředí pro takový teleskop zamířily výzkumné skupiny z Evropy, Japonska a USA k poušti Atacama.