Ses boodskappers uit die buitenste ruimte

DEUR ONTWAAK!-MEDEWERKER IN JAPAN

BOODSKAPPERS uit die buitenste ruimte kom voortdurend hier aan. Hulle dra verstommende inligting oor die ontsaglike heelal om ons met hulle saam. Hierdie boodskappers, waarvan daar ses is, beweeg teen die spoed van lig, 300 000 kilometer per sekonde. Een van hulle is sigbaar, maar die ander is almal vir die menseoog onsigbaar. Wat is hulle?

Die elektromagnetiese spektrum

Dit is al meer as 300 jaar lank bekend dat lig in die sewe hoofkleure van die reënboog uitkom wanneer dit deur ’n prisma gaan. Dit toon dat gewone lig al sewe kleure van die reënboog bevat in die volgorde rooi, oranje, geel, groen, blou, indigo en violet.

Lig word as ’n stroom massalose deeltjies beskou wat fotone genoem word en ook die eienskappe van golwe het. Die afstand van die kruin van een golf na die kruin van ’n ander word ’n golflengte genoem en word in ’n eenheid gemeet wat ’n ångström genoem word en tot Å afgekort word. Dit is gelyk aan ’n tienmiljardste van ’n meter. Sigbare lig is tussen 4000 en 7000 ångström lank, en lig van verskillende golflengtes kom as verskillende kleure voor.—Sien prent, bladsy 15.

Maar fotone kan ook ander golflengtes hê. Die strome fotone, wat elektromagnetiese straling genoem word, word na gelang van hulle golflengtes verskillende name gegee. Onder 4000 ångström, namate golflengtes korter as dié van sigbare lig word, kom elektromagnetiese golwe as ultravioletstraling (UV-straling), dan X-strale en dan gammastrale voor. Wanneer die golwe langer as 7000 ångström is, is hulle nie meer sigbaar nie, maar is hulle in die infrarooi- tot radio-deel van die elektromagnetiese spektrum. En daar het ons die “ses boodskappers” uit die buitenste ruimte. Hulle bevat ’n skat van kennis aangaande hemelliggame. Kom ons kyk nou hoe waardevolle inligting uit hulle verkry word.

Sigbare lig—die eerste boodskapper

Sedert 1610 toe Galileo sy teleskoop na die hemelruim gedraai het tot 1950 het sterrekundiges hoofsaaklik optiese teleskope gebruik om die heelal te bestudeer. Hulle was net met die sigbare deel van die elektromagnetiese spektrum vertroud. Party hemelliggame kon net baie dofweg met optiese teleskope gesien word, en sterrekundiges het die beelde op fotografiese film opgeneem om dit te bestudeer. Nou word elektroniese opspoorders, wat as ladinggekoppelde toestelle bekend staan en 10 tot 70 keer sensitiewer as fotografiese film is, baie algemener gebruik. Die sigbare boodskapper verskaf inligting oor sterre se digtheid, temperatuur, chemiese elemente sowel as afstand.

Al hoe groter teleskope word gebou om lig op te vang. Sedert 1976 was die ses meter lange teleskoop by die Zelentsjoekskaja- astrofisiese sterrewag, Rusland, die grootste spieëlteleskoop ter wêreld. Maar in April 1992 is die nuwe Keck- optiese spieëlteleskoopa op Mauna Kea in Hawaii voltooi. In plaas van ’n enkele spieël het die Keck-teleskoop ’n kombinasie van 36 seshoekige spieëlsegmente. Die segmente het ’n gesamentlike deursnee van tien meter.

Daar is ’n tweede Keck-teleskoop in aanbou langs die oorspronklike, wat nou Keck I genoem word, en die twee teleskope sal dalk as ’n optiese interferometer kan funksioneer. Dit behels dat die twee tien meter lange teleskope deur middel van ’n rekenaar verbind word, wat ’n moontlike skeidingsvermoë tot gevolg sal hê wat aan ’n enkele spieël van 85 meter in deursnee gelyk sal wees. “Skeidingsvermoë” of “skeiding” verwys na die vermoë om besonderhede te onderskei.

Die Nasionale Sterrewag van Tokio is besig om ’n optiese/infrarooiteleskoop van 8,3 meter, Soebaroe (die Japannese naam vir die Pleiades-sterswerm), op Mauna Kea te bou. Dit sal ’n dun spieël hê wat deur 261 aandrywers gestut word wat die vorm van die spieël een keer elke sekonde sal verstel om vir enige vervorming van die spieëloppervlak te vergoed. Ander reusagtige teleskope word opgerig; ons sal dus beslis meer leer by die eerste boodskapper—sigbare lig.

Radiogolwe—die tweede boodskapper

Radiogolfuitstraling vanuit die Melkweg is in 1931 ontdek, maar dit was eers in die vyftigerjare dat radiosterrekundiges saam met optiese sterrekundiges begin werk het. Met die ontdekking van radio-uitstralings vanuit die ruimte het dít wat nie met optiese teleskope gesien kon word nie waarneembaar geword. Die waarneming van radiogolwe het dit moontlik gemaak om die middelpunt van ons sterrestelsel te sien.

Die golflengte van radiogolwe is groter as dié van sigbare lig, en groot antennes is derhalwe nodig om die sein op te vang. Antennes van 90 meter of meer in deursnee is vir gebruik in die radiosterrekunde opgerig. Aangesien skeiding selfs in instrumente van daardie grootte swak is, verbind sterrekundiges ’n reeks radioteleskope deur middel van ’n rekenaar met ’n tegniek wat radio-interferometrie genoem word. Hoe groter die afstand tussen die teleskope is, hoe skerper is die beeld.

Een so ’n verbinding sluit die Nobejama-radiosterrewag se 45 meter lange antenne in Japan; die 100 meter lange antenne in Bonn, Duitsland, en ’n 37 meter lange teleskoop in die Verenigde State in. Hierdie soort verbinding word VLBI (baielangbasislyninterferometrie) genoem en dit het skeiding van ’n duisendste van ’n boogsekonde tot gevolg, oftewel die vermoë om ’n vierkantige konstruksie van 1,8 meter op die maan te onderskei.b Sulke VLBI word deur die deursnee van die aarde beperk.

Die Nobejama-radiosterrewag gaan ’n stap verder om hierdie boodskapper op te vang deur ’n radio-antenne van tien meter in die ruimte te plaas. Dit sal in 1996 vanuit Japan gelanseer word en sal met radioteleskope in Japan, Europa, die Verenigde State en Australië verbind wees sodat ’n basislyn van 30 000 kilometer geskep sal word. Met ander woorde, hierdie verbinding sal soos een reusagtige teleskoop wees wat drie keer groter as die aarde self is! Dit sal ’n skeidingsvermoë van 0,0004 boogsekonde hê, wat beteken dat dit ’n voorwerp van 70 sentimeter op die maan sal kan onderskei. Dit word die VLBI-ruimtesterrewagprogram, of VSOP, genoem en sal vir die kartering en bestudering van galaktiese kerne en kwasars gebruik word, waar daar vermoedelik supermassiewe gravitasiekolke is. As die tweede boodskapper vanuit die heelal presteer radiogolwe skitterend en sal hulle aanhou om inligting oor hulle bronne te voorsien.

X-strale—die derde boodskapper

Die eerste X-straalwaarnemings is in 1949 gedoen. Aangesien X-strale nie die aarde se atmosfeer kan deurdring nie, moes sterrekundiges vir die ontwikkeling van vuurpyle en kunsmatige satelliete wag om inligting van hierdie boodskapper te kry. X-strale word teen uiters hoë temperature voortgebring en voorsien dus inligting oor warm steratmosfere, supernova-oorblyfsels, galaktikaswerms, kwasars en teoretiese gravitasiekolke.—Sien die Ontwaak!, 22 Maart 1992, bladsye 5-9.

In Junie 1990 is die Röntgen-satelliet gelanseer en het dit daarin geslaag om die hele X-straalheelal te karteer. Inligting wat opgeteken is, het op viermiljoen X-straalbronne gedui wat oor die hele hemelruim versprei is. Daar is egter ’n onbekende agtergrondgloed tussen hierdie bronne. Dit kom moontlik van kwasarswerms af, wat vermoedelik die energiekerne is van sterrestelsels na aan wat party sterrekundiges die “rand van die sigbare heelal” noem. Ons kan daarna uitsien om mettertyd meer inligting van die X-straalboodskapper te verkry.

Infrarooistraling—die vierde boodskapper

Die eerste infrarooiwaarnemings is in die twintigerjare gedoen. Aangesien waterdamp infrarooistraling absorbeer, word hierdie boodskapper vir die beste resultate met behulp van wentelende satelliete ondersoek. In 1983 is die infrarooi sterrekundige satelliet (IRAS) gebruik om die hele infrarooihemelruim te karteer en het dit 245 389 infrarooibronne ontdek. Ongeveer 9 persent (22 000) van die voorwerpe is klaarblyklik vergeleë sterrestelsels.

Optiese teleskope kan nie deur al die gas- en stofstreke in die ruimte sien nie. Maar hierdie vierde boodskapper maak dit moontlik om verder deur die stof te “sien” en is van besondere waarde in die waarneming van die middelpunt van ons sterrestelsel. Wetenskaplikes beoog om ’n infrarooiteleskoop wat Ruimte-infrarooiteleskoopfasiliteit genoem word en 1000 keer sensitiewer as die IRAS is in ’n wentelbaan te plaas.

Ultravioletstraling —die vyfde boodskapper

Die eerste sterrekundige waarneming van ultravioletstraling (UV-straling) is in 1968 gedoen. Die osoonlaag verhinder dat die meeste van hierdie strale die aarde se oppervlak bereik. Die Hubble-ruimteteleskoop, wat in April 1990 gelanseer is, is toegerus om sigbare sowel as ultravioletstralings waar te neem en sal op 30 kwasars van tot tienmiljard ligjare hiervandaan gerig word.c Met ander woorde, die waarneming van die ultravioletboodskapper maak dit moontlik om te sien hoe die heelal ongeveer tienmiljard jaar gelede gelyk het. Daar word gehoop dat hierdie boodskapper baie raaisels van die heelal sal oplos.

Gammastrale—die sesde boodskapper

Gammastrale is hoë-energiestraling met uiters kort golflengtes. Gelukkig verhinder die atmosfeer dat die meeste van hierdie skadelike strale die aarde se oppervlak bereik. Hierdie boodskapper word met hewige reaksies in die heelal in verband gebring. Op 5 April 1991 het die Nasionale Lugvaart- en Ruimte-administrasie die Gammastraalsterrewag in die ruimte ingeskiet. Dit sal reaksies waarneem wat met kwasars, supernovas, pulsars, teoretiese gravitasiekolke en ander vergeleë voorwerpe verband hou.

Met die koms van die ruimte-eeu kan sterrekundiges nou die hele elektromagnetiese spektrum waarneem, van radiogolwe tot gammastrale. Dit is waarlik ’n goue eeu vir sterrekundiges. Wanneer ons ‘ons oë in die hoogte opslaan’, kan ons nou die ontsaglike wysheid van die Skepper van dit alles “sien”—met behulp van die ses boodskappers uit stellêre bronne (Jesaja 40:26, NW; Psalm 8:4, 5). Terwyl sterrekundiges voortgaan om die inligting te ontsyfer wat hierdie boodskappers bevat, sal ons aanhou voel soos Job meer as 3000 jaar gelede gevoel het: “Kyk, dit is maar die uitlopers van sy weë, en wat ’n fluisterwoord hoor ons maar van Hom!”—Job 26:14.

[Voetnote]

[Tabel op bladsy 15]

(Sien publikasie vir oorspronklike teksuitleg)

0,1 Å Gammastrale

1 Å X-strale

10Å

100Å UV

1 000Å

4000 - 7000 Å Sigbare lig

10 000 Å Infrarooi

10μ

100μ Radio

1mm

1cm

10cm

1m

[Prent op bladsy 15]

Met die VSOP-ruimteradioteleskoop sal dit moontlik wees om ’n voorwerp van 70 sentimeter op die maan te onderskei

[Erkenning]

VSOP: Met vergunning van Nobeyama Radio Observatory, Japan

[Prent op bladsy 15]

’n Tekening van die optiese/infrarooiteleskoop Soebaroe, wat nou opgerig word

[Erkenning]

Soebaroe: Met vergunning van National Astronomical Observatory, Japan