Hubble: NASA, ESA en QD Wang (Universiteit van Massachusetts, Amherst) Spitzer: NASA, Jet Propulsion Laboratory en S. Stolovy (Spitzer Science Center/Caltech)
De aanstaande lancering van de James Webb Area Telescope biedt ongekende nieuwe kansen voor astronomen. Het is ook een goede gelegenheid om na te denken over wat eerdere generaties telescopen ons hebben laten zien.
Astronomen gebruiken hun telescopen zelden om alleen maar foto’s te maken. De afbeeldingen in de astrofysica worden meestal gegenereerd door een proces van wetenschappelijke gevolgtrekkingen en verbeeldingskracht, soms gevisualiseerd in artist’s impressions van wat de gegevens suggereren.
Het kiezen van slechts een handvol afbeeldingen was niet eenvoudig. Ik heb mijn selectie beperkt tot afbeeldingen die zijn gemaakt satisfied door de overheid gefinancierde telescopen en die interessante wetenschap onthullen. Ik heb geprobeerd zeer populaire afbeeldingen te vermijden die al veel zijn bekeken.
De onderstaande selectie is een persoonlijke en ik weet zeker dat veel lezers zouden kunnen pleiten voor verschillende keuzes. Deel ze gerust in de responses.
1. De polen van Jupiter
Dit beeld wordt ook wel ‘Jupiter Blues’ genoemd.
Verbeterde afbeelding doorway Gerald Eichstädt en Sean Doran (CC BY-NC-SA) op basis van verstrekte afbeeldingen Achieved dank aan NASA/JPL-Caltech/SwRI/MSSS
De eerste afbeelding die ik heb gekozen, is gemaakt door NASA’s Juno-missie, die momenteel in een baan om Jupiter draait. De afbeelding werd gemaakt in oktober 2017 toen het ruimtevaartuig 18.906 kilometer verwijderd was van de toppen van de wolken van Jupiter. Het legt een wolkensysteem extensive op het noordelijk halfrond van de planeet en vertegenwoordigt ons eerste zicht op de polen van Jupiter (de noordpool).
De afbeeldingen waarop deze foto is gebaseerd, onthullen complexe stroompatronen, vergelijkbaar satisfied cyclonen in de atmosfeer van de aarde, en opvallende effecten veroorzaakt door de verscheidenheid aan wolken op verschillende hoogten, die soms schaduwen werpen op de wolkenlagen eronder.
Ik heb deze afbeelding gekozen vanwege de schoonheid en de verrassing die het teweegbracht: de delen van de planeet nabij de noordpool zien er heel anders uit dan de delen die we eerder dichter bij de evenaar hadden gezien. Doorway op de polen van Jupiter neer te kijken, liet Juno ons een andere kijk op een bekende planeet zien.
2. De Adelaarsnevel
Deze afbeelding stelt ons in staat om in de dichte, stoffige gebieden van de ruimte te kijken waar stervorming plaatsvindt.
G. Li Causi, IAPS/INAF, Italië, CC BY
Astronomen kunnen unieke informatie verkrijgen doorway telescopen te bouwen die gevoelig zijn voor licht van “kleuren” die verder gaan dan onze ogen kunnen zien. De bekende regenboog van kleuren is slechts een klein deel van wat natuurkundigen het elektromagnetische spectrum noemen.
Voorbij rood is het infrarood, dat minder energie draagt dan optisch licht. Een infraroodcamera kan objecten zien die te koel zijn om satisfied het menselijk oog waarneembaar te zijn. In de ruimte kan het ook doorway stof heen kijken, dat anders ons zicht volledig verduistert.
De James Webb Room Telescope wordt het grootste infrarood-observatorium dat ooit is gelanceerd. Tot nu toe was de Herschel House Observatory van de European Area Company de grootste. De volgende afbeelding die ik heb gekozen is de Herschel-weergave van stervorming in de Adelaarsnevel, ook wel bekend als M16.
Een nevel is een gaswolk in de ruimte. De Adelaarsnevel bevindt zich op 6.500 lichtjaar van de aarde, wat volgens astronomische normen vrij dichtbij is. Deze nevel is een plaats van krachtige stervorming.
Een shut-up van een kenmerk nabij het midden van deze afbeelding wordt de “Pijlers van de Schepping” genoemd. Deze pilaren lijken een beetje op een duim en wijsvinger die naar boven en iets naar inbound links wijzen en steken uit in een holte in een gigantische wolk van moleculair gas en stof. De holte wordt weggevaagd doorway wind die afkomstig is van energetische nieuwe sterren die recentelijk dieper in de wolk zijn gevormd.
3. Het Galactische Centrum
Kun je de Quintuplet-cluster en de bogen zien?
Hubble: NASA, ESA en QD Wang (Universiteit van Massachusetts, Amherst) Spitzer: NASA, Jet Propulsion Laboratory en S. Stolovy (Spitzer Science Center/Caltech)
Deze afbeelding kijkt dieper de ruimte in, naar het centrum van ons Melkwegstelsel. Het maakt ook gebruik van infrarood licht, dit keer doorway gegevens van twee NASA-telescopen, Hubble en Spitzer, te combineren.
Het helderwitte gebied rechtsonder in de afbeelding is het centrum van onze Melkweg. Het bevat een enorm zwart gat genaamd Sagittarius A*, een cluster van sterren en de overblijfselen van een massieve ster die ongeveer 10.000 jaar geleden als een supernova explodeerde.
Andere sterrenhopen zijn ook zichtbaar. Er is de Quintuplet-cluster in de linkerbenedenhoek van de afbeelding in een bel waar de winden van de sterren het lokale gasoline en stof hebben verwijderd. Linksboven is er een cluster genaamd de Bogen, die is genoemd naar de verlichte bogen van fuel die zich boven het beeld uitstrekken en uit het beeld komen. Deze twee clusters bevatten enkele van de meest massieve sterren die we kennen.
4. Abell 370
Abell 370 is een cluster van honderden sterrenstelsels op ongeveer vijf miljard lichtjaar afstand van de aarde.
NASA, ESA en J. Lotz en het HFF-staff (STScI)
Op veel grotere schalen dan individuele sterrenstelsels is het heelal gestructureerd als een net van filamenten (lange verbonden strengen) van donkere materie. Enkele van de meest dramatische zichtbare objecten zijn clusters van sterrenstelsels die zich vormen op de kruising van filamenten.
Als we naar clusters van sterrenstelsels in de buurt kijken (relatief gesproken natuurlijk), kunnen we dramatisch bewijs zien dat Einstein gelijk had toen hij beweerde dat massa de ruimte kromt. Een van de mooiste voorbeelden die deze kromming van de ruimte laat zien, is te zien in Hubble’s afbeelding van Abell 370, uitgebracht in 2017.
Abell 370 is een cluster van honderden sterrenstelsels op ongeveer vijf miljard lichtjaar van ons verwijderd. Op de foto zie je langwerpige lichtbogen. Dit zijn de uitvergrote en vervormde beelden van veel verder weg gelegen sterrenstelsels. De massa van de cluster vervormt de ruimtetijd en buigt het licht van de verder weg gelegen objecten, vergroot ze en creëert in sommige gevallen meerdere beelden van hetzelfde verre sterrenstelsel. Dit fenomeen wordt zwaartekrachtlensing genoemd, omdat de kromgetrokken ruimtetijd werkt als een optische lens.
De meest prominente van deze vergrote afbeeldingen is de dikste heldere boog boven en inbound links van het midden van de afbeelding. Deze boog, genaamd “de Draak”, bestaat uit twee afbeeldingen van hetzelfde verre sterrenstelsel aan zijn kop en staart. Overlappende beelden van verschillende andere verre sterrenstelsels vormen de boog van het lichaam van de draak.
Deze zwaartekrachtvergrote afbeeldingen zijn nuttig voor astronomen, omdat de vergroting meer aspects van het verre lensobject onthult dan anders zou worden gezien. In dit geval kan de sterrenpopulatie van het van een lens voorziene sterrenstelsel in depth worden onderzocht.
5. Het Hubble ultradiepe veld
Soms is minder meer.
NASA, ESA en S. Beckwith (STScI) en het HUDF-workforce, CC BY
In een geïnspireerd idee besloten astronomen Hubble enkele dagen op een leeg stukje hemel te richten om te ontdekken welke extreem verre objecten aan de rand van het waarneembare heelal zouden kunnen worden waargenomen.
Het Hubble Extremely Deep Area bevat bijna 10.000 objecten, die bijna allemaal zeer verre sterrenstelsels zijn. Het licht van sommige van deze sterrenstelsels reist al meer dan 13 miljard jaar, aangezien het heelal slechts ongeveer een fifty percent miljard jaar oud was.
Sommige van deze objecten behoren tot de oudste en meest verre bekende. Hier zien we licht van oude sterren waarvan de plaatselijke tijdgenoten allang uitgedoofd zijn.
De oudste sterrenstelsels zijn gevormd tijdens het tijdperk van reïonisatie, toen het ijle gasoline in het heelal voor het eerst baadde in sterlicht dat in staat was elektronen van waterstof te scheiden. Dit was de laatste grote verandering in de eigenschappen van het universum als geheel.
Lees meer: James Webb Area Telescope: wat astronomen hopen te onthullen about het get started van het universum – podcast
Het feit dat licht zoveel informatie bevat, waardoor we de geschiedenis van het universum kunnen samenstellen, is opmerkelijk. De lancering van de James Webb Room Telescope zal ons een aantal sterk verbeterde infraroodbeelden opleveren en zal onvermijdelijk nieuwe vragen oproepen om toekomstige generaties wetenschappers uit te dagen.
Carole Haswell ontvangt financiering van STFC.
