Seks budbringere fra det ydre rum

AF VÅGN OP!-​KORRESPONDENT I JAPAN

BUDBRINGERE fra det ydre rum kommer uden ophør til os med nogle forbløffende oplysninger om universet. Disse budbringere, seks i alt, rejser med lysets hastighed, 300.000 kilometer i sekundet. En af dem er synlig, mens de andre er usynlige for det menneskelige øje. Hvilke budbringere taler vi om?

Det elektromagnetiske spektrum

I mere end 300 år har man vidst at når lyset passerer gennem et prisme deles det i regnbuens syv hovedfarver. Det viser at almindeligt lys indeholder alle regnbuens syv farver i rækkefølgen: rød, orange, gul, grøn, blå, indigo og violet.

Lys anses for at være en strøm af partikler uden masse, kaldet fotoner. Lys kan også beskrives som en bølgebevægelse. Afstanden fra én „bølgetop“ til en anden kaldes en bølgelængde, og den måles i en enhed der kaldes ångstrøm, forkortet Å. Den svarer til ti milliardtedele af en meter. Synligt lys måler mellem 4000 og 7000 ångstrøm, og lys med forskellige bølgelængder fremstår som forskellige farver. — Se illustrationen side 15.

Fotoner kan imidlertid også have andre bølgelængder. Strømmen af fotoner, kaldet elektromagnetisk stråling, har forskellige navne afhængigt af bølgelængden. Under 4000 ångstrøm, hvor bølgelængden er kortere end for synligt lys, optræder de elektromagnetiske bølger henholdsvis som ultraviolet stråling, røntgenstråler og gammastråler. Når bølgerne er længere end 7000 ångstrøm, ligger de ikke i det synlige område af det elektromagnetiske spektrum, men er infrarød stråling eller radiobølger. Dette er de „seks budbringere“ fra det ydre rum. De indeholder et væld af oplysninger om himmellegemerne. Lad os nu se hvordan disse værdifulde oplysninger bliver tilgængelige.

Synligt lys — den første budbringer

Lige siden Galilei rettede sit teleskop mod himmelen i 1610, og indtil 1950, har astronomerne primært benyttet optiske teleskoper når de har udforsket universet. De har kun kendt til den synlige del af det elektromagnetiske spektrum. Nogle himmellegemer kunne kun ses ganske svagt i optiske teleskoper, og astronomerne fastholdt deres billeder på fotografiske plader for at kunne undersøge dem nærmere. Nu er det blevet almindeligt at bruge elektroniske detektorer, kendt som ladningskoblede detektorer, der er 10 til 70 gange mere følsomme end fotografiske plader. Den synlige budbringer giver oplysninger om stjernernes massefylde, temperatur, kemiske sammensætning samt om deres afstand fra Jorden.

For at få fat i disse oplysninger bygges der stadig større teleskoper. Siden 1976 har det største spejlteleskop i verden befundet sig ved det astrofysiske observatorium Zelentjukskaja i Rusland; det har en diameter på 6 meter. Men i april 1992 blev det nye Keck-teleskopa, et optisk spejlteleskop, taget i brug på Mauna Kea på Hawaii. I stedet for blot et enkelt spejl har Keck-teleskopet 36 sekskantede spejlsegmenter der er kombinerede. Segmenterne har en samlet diameter på 10 meter.

Endnu et Keck-teleskop er ved at blive konstrueret ved siden af det første, som nu kaldes Keck I, og de to teleskoper skal sammen fungere som et optisk interferometer. Det betyder at man ved hjælp af computere sammenkobler de to 10-meters teleskoper og når op på en mulig opløsningsevne der svarer til et enkelt spejl på 85 meter i diameter. „Opløsningsevnen“ eller „detailopløsningen“ er et udtryk for teleskopets evne til at skelne små detaljer.

Tokyos Nationale Astronomiske Observatorium er ved at opføre et 8,3 meters optisk/infrarødt teleskop, kaldet Subaru (det japanske navn for stjernehoben Plejaderne), på Mauna Kea. Det vil blive udstyret med et tyndt spejl der støttes af 261 aktuatorer, som hvert sekund justerer spejlets form for at kompensere for enhver uregelmæssighed på dets overflade. Andre kraftige teleskoper er under konstruktion, så vi vil helt sikkert få øget viden ved hjælp af den første budbringer — det synlige lys.

Radiobølger — den anden budbringer

I 1931 opdagede man at Mælkevejen udsender radiobølger, men det var først i 1950’erne at radioastronomerne begyndte at samarbejde med de optiske astronomer. Med denne opdagelse kunne man observere det som ikke kunne ses ved hjælp af optiske teleskoper. Observation af radiobølger gjorde det muligt at se vor galakses centrum.

Radiobølger har længere bølgelængde end synligt lys har, og derfor må der anvendes store antenner for at opfange signalet. Man har bygget antenner der er 90 meter eller mere i diameter til brug for radioastronomien. Eftersom opløsningen er dårlig, selv i så store instrumenter, kæder astronomerne ved hjælp af computere radioteleskoperne sammen ved at bruge en teknik der kaldes radiointerferometri. Jo større afstanden er mellem teleskoperne, jo større er opløsningsevnen.

En sådan sammenkobling findes mellem Nobeyama Radioobservatoriums 45-metersantenne i Japan, 100-metersantennen i Bonn i Tyskland og et 37-meters teleskop i De Forenede Stater. Denne sammenkobling kaldes på engelsk „very long baseline interferometry“ (VLBI), og giver en opløsningsevne på 0,001 buesekund, eller mulighed for at skelne en struktur på 1,8 gange 1,8 meter på Månen.b VLBI-metoden begrænses af Jordens diameter.

Nobeyama Radioobservatorium går et skridt videre for at opfange denne budbringer ved at placere en 10-meters radioantenne i rummet. Den skal sendes op fra Japan i 1996 og vil blive koblet sammen med radioteleskoper i Japan, Europa, De Forenede Stater og Australien; derved opnås en basislinje på 30.000 kilometer. Denne sammenkobling vil med andre ord være som ét stort teleskop der er tre gange Jordens størrelse. Det vil have en opløsningsevne på 0,0004 buesekund, hvilket gør at det vil kunne registrere en radiokilde på 70 centimeter på Månen. Dette kaldes VLBI Space Observatory Programme, forkortet VSOP, og det skal bruges til at kortlægge og undersøge galaksekerner og kvasarer dér hvor de supertætte sorte huller formodes at befinde sig. Radiobølgerne er den anden budbringer fra universet der fremover vil fortsætte med at give os spændende oplysninger om deres kilder.

Røntgenstråler — den tredje budbringer

De første observationer af røntgenstråler blev foretaget i 1949. Eftersom røntgenstråler ikke kan trænge gennem Jordens atmosfære, måtte astronomerne vente på udviklingen af raketter og satellitter før de kunne indhente oplysninger gennem denne budbringer. Røntgenstråler udvikles ved ekstremt høje temperaturer og giver altså oplysninger om varme stjerneatmosfærer, rester af supernovaer, galaksehobe, kvasarer, og de sorte huller man har en teori om eksisterer. — Se Vågn op! for 22. marts 1992, side 5-9.

I juni 1990 blev Røntgen-satellitten opsendt, og den fik kortlagt hele røntgenområdet i universet. De indsamlede oplysninger tyder på at der findes 4 millioner røntgenkilder spredt ud over hele himmelhvælvingen. Der er imidlertid et ukendt baggrundsskær mellem disse kilder. Det kan stamme fra kvasarhobe, som menes at være galaksernes energikerner der findes i nærheden af det som nogle astronomer kalder „grænsen af det synlige univers“. Med tiden kan vi se frem til at modtage flere oplysninger fra røntgenstrålerne.

Infrarød stråling — den fjerde budbringer

De første infrarøde observationer blev foretaget i 1920’erne. Eftersom vanddamp absorberer infrarød stråling, kan man bedst udforske denne stråling ved hjælp af satellitter i kredsløb. I 1983 blev Infrared Astronomical Satellite (IRAS) brugt til at kortlægge hele den infrarøde himmel, og der blev opdaget 245.389 infrarøde kilder. Cirka 9 procent (22.000) af objekterne er åbenbart fjerne galakser.

Optiske teleskoper kan ikke se gennem alle områderne med gas og støv i rummet. Men denne fjerde budbringer gør det muligt at „se“ længere gennem støvet, og den er især af stor værdi når man skal udforske vor galakses centrum. Forskere har planer om at sende et infrarødt teleskop i kredsløb; det hedder Space Infrared Telescope Facility og er 1000 gange mere følsomt end IRAS.

Ultraviolet stråling — den femte budbringer

Den første observation af ultraviolet (UV) stråling blev gjort i 1968. Ozonlaget hindrer det meste af denne stråling i at nå Jordens overflade. Hubble-teleskopet, der blev opsendt i april 1990, er udrustet til at kunne observere både synlig og ultraviolet stråling, og det skal rettes mod 30 kvasarer, hvoraf nogle befinder sig op til ti milliarder lysår borte.c Ved at observere den ultraviolette budbringer kan man med andre ord se hvordan universet så ud for cirka ti milliarder år siden. Man håber at denne budbringer vil afsløre mange af universets mysterier.

Gammastråler — den sjette budbringer

Gammastråler er nogle meget energirige stråler med ekstremt kort bølgelængde. Heldigvis hindrer atmosfæren de fleste af disse skadelige stråler i at nå Jordens overflade. Denne budbringer har tilknytning til nogle voldsomme begivenheder i universet. Den 5. april 1991 sendte NASA satellitten Gamma Ray Observatory ud i rummet. Den vil observere hvad der er sket med kvasarer, supernovaer, pulsarer, sorte huller og andre fjerne objekter.

Her i rumalderen kan astronomerne altså observere hele det elektromagnetiske spektrum, fra radiobølger til gammastråler. Det må siges at være en gylden tidsalder for astronomerne. Når vi ’løfter vore øjne mod det høje’, kan vi nu, ved hjælp af de seks budbringere fra rummet, „se“ hvilken formidabel visdom Skaberen besidder. (Esajas 40:26; Salme 8:3, 4) Mens astronomerne fortsat vil søge at tyde meddelelserne fra de seks budbringere, kan vi kun sige som Job gjorde for mere end 3000 år siden: „Se, dette er kun omridset af hans veje, og hvad andet end en hvisken af noget høres om ham!“ — Job 26:14.

[Fodnoter]

[Oversigt på side 15]

(Tekstens opstilling ses i den trykte publikation)

0,1Å — Gammastråler

1Å — Røntgenstråler

10Å

100Å — UV-stråling

1000Å

4000-7000Å — Synligt lys

10.000Å — Infrarød stråling

10μ

100μ — Radiobølger

1 mm

1 cm

10 cm

1 m

[Illustration på side 15]

Med VSOP-radioantennen i rummet vil man kunne skelne en genstand på 70 centimeter på Månen

[Kildeangivelse]

VSOP: Med tilladelse af Nobeyama Radioobservatorium i Japan

[Illustration på side 15]

Tegning af det optisk/infrarøde teleskop Subaru, der er under opførelse

[Kildeangivelse]

Subaru: Med tilladelse af Det Nationale Astronomiske Observatorium i Japan