Denne filmen tar deg med på en reise…
...en reise gjennom tid og rom.
Jeg skal fortelle dere historien om et instrument har som forbedret vår forståelse av kosmos,
som har bidratt til en skarpere innsikt i universet,
og som har sett dypere og dypere inn i de fjerneste dimensjoner av tid og rom.
ESA PRESENTERER
Hubble – 15 år med oppdagelser
HISTORIEN OM HUBBLE
Når vi ser på nattehimmelen, ser vi stjernenes velkjente blinking.
Lys som har tilbakelagt enorme avstander på veien hit til oss.
Men det er ikke stjernene selv som flimrer...
Universet er transparent.
Lys fra fjerne stjerner og galakser kan bevege seg uforandret gjennom universet i tusener,
millioner, ja til og med i milliarder av år.
Men så, i løpet av de siste mikrosekund før lyset når våre øyne,
blir de skarpe bildene av stjerner og galakser ødelagt.
Dette skjer fordi idét lys passerer gjennom vår atmosfære, vil atmosfærelagene av luft,
vanndamp og støv utydeliggjøre de fine kosmiske detaljene i lyset.
I lang tid har astronomer verden over ønsket seg et observatorium i rommet.
Så tidlig som i 1923 foreslo den tyske rakettspesialisten Hermann Oberth et rombasert teleskop.
Men det skulle gå flere tiår før teknologien var tilstrekkelig utviklet til å oppfylle hans drøm.
I 1946 la amerikaneren Lyman Spitzer fram en mere realistisk plan for et rombasert teleskop.
Plassert i rommet, utenfor jordens atmosfære, vil et teleskop kunne detektere det uberørte lyset fra stjerner,
galakser og andre himmelobjekter, lenge før det blir forvrengt av luften vi puster inn. Resultatet:
skarpere bilder enn selv de største teleskop på jorden kan ta;
bilder hvis skarphet kun er begrenset av kvaliteten på optikken.
I 1970-årene begynte amerikanske NASA og den europeiske romorganisasjonen ESA å
samarbeide om planleggingen og byggingen av det som skulle bli romteleskopet Hubble.
Navnet er en hyllest til Edwin Hubble – den moderne kosmologiens far – som i 1920-årene beviste
at ikke alt vi ser på himmelen tilhører Melkeveisystemet.
Tvertimot strekker kosmos seg mye lenger utover.
Hubbles arbeide endret vår oppfatning av menneskehetens plass i universet for alltid.
Og valget med å kalle tidenes mest praktfulle teleskop opp etter Edwin Hubble kunne ikke vært mer passende.
Det tok to tiår av engasjert samarbeide mellom vitenskapsmenn,
ingeniører og entreprenører fra mange ulike land før Hubble endelig var ferdig.
Den 24. april 1990, la fem astronauter ombord på romfergen Discovery
ut på en reise som skulle endre vår oppfatning av universet for alltid!
De satte det lenge påventede romteleskopet i drift i en bane 600 km over jordens overflate.
På jorden ventet astronomene utålmodig på de første resultatene.
Men mindre enn to måneder senere ble det klart at Hubbles syn var alt annet enn skarpt.
Speilet hadde nemlig en alvorlig skavank...
En defekt i formen på speilet gjorde at Hubble ikke kunne ta skarpe bilder.
Kanten på speilet var for flat med bare en femtiende-del av tykkelsen på et hårstrå,
men for å kunne fullføre sitt oppdrag måtte Hubble være perfekt ned til minste detalj...
Skuffelsen var enorm.
Ikke bare blant astronomer, men også for amerikanske og europeiske skattebetalere ...
I de følgende årene arbeidet ikke desto mindre vitenskapsmenn og ingeniører fra NASA og ESA sammen
om å planlegge og bygge korreksjonsoptikk, kalt COSTAR -
Corrective Optics Space Telescope Axial Replacement
Ekspertene stod nå ovenfor enda en vanskelig avgjørelse:
hvilket av de vitenskapelige instrumentene skulle de fjerne slik at COSTAR fikk plass på Hubble?
Valget falt til slutt på High Speed Photometer.
Det første serviceoppdraget til Hubble i 1993 har gått til historien som et av høydepunktene i bemannete romferder.
Det vakte stor oppmerksomhet både blant astronomer og allmenheten,
til en grad som ingen annen romferd noensinne har fått.
Oppdraget var planlagt til minste detalj og brilliant utført,
og var en suksess i alle henseende.
COSTAR korrigerte Hubbles syn mer perfekt enn noen hadde våget å håpe på.
Da de første bildene etter serviceoppdraget kom opp på dataskjermene ble det øyeblikkelig
klart at brillene som astronautene hadde plassert på Hubble korrigerte fullt og helt for nærsyntheten.
Endelig var Hubble i drift!
Men dette var bare første gangen en romferge avla visitt hos Hubble.
Teleskopet var blitt laget slik at det er mulig å oppgradere for å kunne utnytte nye kapasiteter.
Når mer avanserte instrument og elektriske og mekaniske komponenter ble tilgjengelige, kunne de installeres.
Og akkurat som bilen din trenger service, trenger også Hubble å bli justert fra tid til annen.
Ingeniører og vitenskapsmenn sender periodevis opp romfergen til Hubble slik at astronauter kan oppgradere det
ved bruk av skiftenøkler, skrujern og elektriske verktøy, akkurat som mekanikeren din gjør med en bil.
Så langt har det vært fire serviceoppdrag – i 1993, 1997, 1999 og i 2002 –
alle utført av astronauter ombord på NASAs romferger. -
Den neste reisen var planlagt i 2005, men ble dessverre kansellert etter tragedien da Columbia havarerte.
Hubbles framtid er usikker.
Det ble egentlig designet for å være i drift i 15 år, men vi tror nå at levetiden kan forlenges til 20 år.
Hubble produserer fremdeles de mest oppsiktsvekkenede resultater astronomene noensinne har sett.
Hubbles viktige oppdrag kommer til å ta slutt en dag.
En ubemannet sonde skal koble seg til Hubble.
Når roboten forlater Hubble skal den en etterlate en rakettmodul slik at,
etter enda noen år med fruktbare observasjoner,
ingeniører på jorden kan aktivere rakettene og styre Hubble
inn i jordens atmosfære og stede den til hvile i havet.
Men pensjoneringen av romteleskopet Hubble
vil slett ikke bety slutten på vår unike utkikkspost mot universet. Tvert imot kommer dette til å markere en ny begynnelse,
en epoke med enda mere forbløffende oppdagelser og fantastiske bilder fra verdensrommet.
Hubble har nemlig en etterfølger.
James Webb romteleskopet planlegges i dette øyeblikk og oppskytningen skjer kanskje så tidlig som i 2011.
Når den dag kommer,
håper astronomer på å oppdage og forstå
enda mere av vårt fasinerende univers.
HUBBLE PÅ NÆRT HOLD
Hubble er et oppgradertbart, rombasert teleskop som går i bane 600 km over jordoverflaten,
et godt stykke over den forstyrrende atmosfæren.
Det tar omtrent 97 minutter å fullføre et omløp.
Det er laget for å kunne ta bilder med høy oppløsning, og spektra med stor nøyaktighetsgrad, ved å konsentrere stjernelyset slik at bildene
blir skarpere enn det som er mulig å ta fra bakken, der atmosfæren gjør at stjernene 'blinker' og dermed begrenser skarpheten.
For å kunne samle så mye lys som mulig fra
lyssvake objekt, må ethvert teleskop ha størst mulig speil.
På tross av Hubbles relativt beskjedne speilstørrelse på 2.4 meter,
konkurrerer det suverent med bakkebaserte telekop som har speil som er 10 eller 20 ganger større.
Hubble er en stor satelitt,
omtrent 16 meter lang, på størrelse med en liten buss.
Det er også et av de mest kompliserte stykker teknologi som noensinne har blitt bygget.
Det har mer enn 3000 sensorer som kontinuerlig overvåker statusen
på alt utstyret slik at teknikere på bakken kan holde et øye med det hele....
Observasjonstid med Hubble er dyrebart.
Astronomer verden over søker om mye mer tid enn det som er tilgjengelig.
Å holde Hubble i sving 24 timer i døgnet er ingen lett oppgave.
Ikke et eneste sekund må gå tapt, og alle oppgavene, fra observajoner til de såkalte 'husholdningsgjøremål' som f.eks.
å forandre posisjon eller å hente nye timeplaner for observasjoner, er planlagt ned til minste detalj.
For astronomene er de viktigste komponentene i Hubble de vitenskapelige instrumentene.
Hubble har to grupper med instrument, én her og én her.
De ulike instrumentene har forskjellige funksjoner – noen er best på å ta bilder,
andre er best på å splitte opp lyset fra stjerner og galakser ved å spre det ut i et regnbuelignende spektrum.
Hubbles unike og fordelsaktige plass i rommet gjør at det er i stand til å observere infrarødt og ultrafiolett lys
som ellers hadde blitt filtrert bort i atmosfæren før det hadde nådd teleskoper på jorden.
Disse formene for lys avdekker egenskaper ved himmellegemer som ellers hadde forblitt ukjente for oss.
Noen instrumenter, slik som ACS – Advanced Camera for Surveys – er best på visuelle og ultrafiolette observasjoner,
andre igjen, slik som NICMOS – Near Infrared Camera and Multiobject Spectrograph – fungerer best i det infrarøde området.
Ulike mekaniske og elektriske komponenter holder Hubble i funksjon.
Hubble får energi fra solpanel som sitter på sidene og gjør sollys om til elektrisitet.
Gyroskop, stjernekamera og reaksjonshjul holder Hubble i ro og sørger for at det peker i rett retning – ikke for nær solen,
månen eller jorden ettersom det ville ødelegge lysfølsomme instrument –
men presist mot objekter som blir studert i flere timer eller dager om gangen.
Hubble har flere kommunikasjonsantenner på sidene som blir brukt til å sende
observasjoner og andre data ned til jorden.
Hubble sender først dataene til en kommuniksajonssatellitt i “Tracking and Data Relay Satellite System”,
som deretter sender signalene videre til White Sands i New Mexico.
Observasjonene blir så sendt fra NASA i USA til Europa der de blir lagret i et enormt dataarkiv i München.
Ingen nasjon kunne ha gjennomført et så stort prosjekt på egen hånd.
Hubble har vært et større samarbeide mellom NASA og ESA,
den europeiske romorganisjasjonen, helt fra et tidlig stadium.
Hubble har vært av overlegen betydning for europeisk astronomi.
Europeiske astronomer får ofte mer enn 15 prosent av Hubbles observasjonstid,
noe som har resultert i flere tusen vitenskapelige publikasjoner opp gjennom årene.
To grupper europeiske spesialister jobber med Hubble.
En gruppe på 15 personer fra ESA jobber for tiden på Space Telescope Science Institute i USA,
og en gruppe på 20 personer holder til på Space Telescope-European Coordinating Facility i München i Tyskland.
PLANETARISKE BERETNINGER
Det finnes ingen grenser i verdensrommet.
Våre nærmeste slektninger i dette vidstrakte universet er legemene i vårt eget solsystem.
Vi har både samme opprinnelse og samme skjebne...
Solsystemet vårt ble til for omkring 4,5 milliarder år siden i en enorm gassky.
Ironisk nok kan det ha vært den dødelige kraften fra en termonukleær trykkbølge i en nærliggende,
eksploderende stjerne som var opphavet til vår skapelse ...
Den ødeleggende kraften i eksplosjonen forstyrret den skjøre likevekten i den opprinnelige gasskyen,
og forårsaket dermed fortetninger i materien som kollapset innover mot sentrum, og som ble til en ny stjerne, vår egen sol.
Kun en ørliten prosentdel av den kollapsete materien ble til de mangeartede planeter som omgir oss idag.
Vi er, sagt med andre ord, bare restene etter solens fødsel. Planetene ble dannet i den roterende skiven
av støv og gass som ble igjen etter at moderstjernen vår ble skapt.
De stenete planetene ble dannet i de indre deler av solsystemet mens de gåtefulle gasskjempene kom til lengre ute.
Og så, da en rasende vind av knuste atomer begynte å blåse fra solen,
eller kanskje fra varme, nærliggende stjerner eller en nærliggende supernova,
var det bare de store planetene som kunne holde på sine gassrike omgivelser,
og de siste rester av den flyktige gasskyen mellom planetene ble revet bort.
Så i vårt solsystems mangfold av himmellegemer finnes det verdener av sten...
... og gigantiske gassplaneter.
Selv idag vet vi ikke eksakt hvor mye masse, eller til og med hvor mange planeter, det finnes i solsystemet vårt ...
Siden oppdagelsen av Pluto i 1930-årene, og dens måne Charon i 1970-årene,
har astronomer prøvd å finne ut om det eksisterer noe annet der ute, utenfor den niende planeten.
I 2003 fikk Hubble øye på noe som beveget seg hurtig nok i forhold
til bakenforliggende stjerner til å være et legeme i vårt eget solsystem.
Beregninger viste at det kunne være omtrent på størrelse med en planet, og legemet ble kalt Sedna, etter en inuittgudinne.
Sedna er ca 1500 km i diameter, omtrent trekvart av Plutos størrelse,
men ligger så langt borte at den kun ser ut som en liten klynge av piksler, selv for Hubble.
Allikevel er den er det største legemet som har blitt oppdaget i solsystemet siden Pluto.
Solen ligger omkring 15 milliarder km fra Sedna
– 100 ganger lenger enn avstanden mellom jorden og solen
– og gir såvidt like mye lys og varme som fullmånen.
Så Sedna er for all evighet svøpt i en blek vinter ...
Sedna er ikke det eneste mystiske legemet der ute.
Overalt svever det rester fra dannelsen av planetene
i form av asteroider og kometer i ulike former og størrelser.
Noen ganger ledes de inn i katastrofale baner ...
Romteleskopet Hubble var vitne til kometen Shoemaker-Levy 9s siste reise...
Kometen ble revet i fillebiter av Jupiters gravitasjonfelt da den passerte denne massive planeten sommeren 1992.
To år senere kom kometfragmentene tilbake og falt direkte ned i Jupiters atmosfære.
Hubble fulgte kometfragmentene på deres siste reise og sendte oss fabelaktige bilder med høy oppløsning av arrene etter sammenstøtet.
Vår egen jordklode kunne uten vanskeligheter fått plass i et av disse mørke arrene...
Romsonder med sofistikerte instrument blir stadig vekk sendt ut til planeter i solsystemet vårt.
De gir oss en mulighet til å studere disse fjerne stedende på nært hold.
Hubble tjener oss også på sin egen unike måte ved å åpne et vindu som aldri stenges mot solsystemet vårt.
Og slik har vi har fått se enestående bilder av stormer på andre planeter,
... deres skiftende årstider
...og bilder uten sidestykke av andre hendelser i atmosfæren, slik som auroraer,
kalt nord- og sørlys på jorden.
Selv om solsystemet helt sikkert har mange flere overraskelser på lager,
har Hubble også kastet sitt øye på andre stjerner, på leting etter andre planetsystem.
Astronomer har begynt å lete etter liv andre steder i universet.
Til å begynne med konsenterer de seg om å finne jordlignende planeter.
I 2001 gjorde Hubble den første oppdagelsen av en atmosfære
rundt en ekstrasolar planet og kunne dermed delvis bestemme dens sammensetning.
Å bestemme den kjemiske sammensetningen av atmosfærer til ekstrasolare planeter
kommer én dag til å gjøre oss i stand til å lete etter tegn på liv utenfor jorden.
Alt levende puster og endrer dermed atmosfæresammensetningen på en måte som er lett å oppdage.
Astronomene tror at det fins mange planetsystem som ligner på vårt eget
rundt andre stjerner spredt ut over hele galaksen.
Stjernenes fødsel, liv og død og fødsel igjen går i en evig syklus der stjerner
som blir dannet av gass og støv skinner i millioner eller milliarder av år, dør og blir til gass og støv igjen,
som deretter atter danner nye stjerner.
Biprodukter i denne evige prosessen er planeter og de kjemiske element som er viktige for å skape nytt liv.
Så gjennom hele det vidstrakte verdensrommet forsetter livets evige flo og fjære...
STJERNENES LIV
Solen vår, den ene energikilden vi ikke kan klare oss uten, er en stjerne.
En helt vanlig stjerne,
slik som milliarder av andre stjerner i galaksen.
En stjerne er ikke noe annet enn en kule av glødende gass.
Den dannes i en komprimert gassky og frigjør energi kontinuerlig, gjennom hele dens livsyklus,
fordi en kontinuerlig kjede av kjernereaksjoner finner sted i dens kjerne.
De fleste stjerner binder sammen hydrogenatomer og danner helium i en prosess som kalles fusjon
– samme prosess som gir opphav til den ødeleggende kraften i en hydrogenbombe.
Stjerner er faktisk kjernereaktorer som konverterer lette element til tyngre i en serie med fusjonsreaksjoner.
Stjernene fortsetter å gløde til de ikke har mer drivstoff igjen. Og det er dét – en stjernes liv:
en rolig begynnelse og en jevn progresjon mot det som noen ganger kan være en voldsom slutt. Men hvordan kan vi vite at dette er stjernenes livssyklus
når én enkelt stjerne lever et liv som er en million ganger eller mer lenger enn et menneskeliv?
For å studere livssyklusen til en organisme her på jorden trenger
vi ikke å følge hele livet til ett enkelt individ.
Istedet kan vi observere mange organismer samtidig.
Dette gir oss et bilde av alle fasene i livssyklusen til organismen.
For eksempel, hver fase i en persons liv er et øyeblikksbilde av menneskets erfaring.
Og slik er det også med stjerner...
Stjerner lever og dør i millioner, ja til og med i milliarder, av år.
Selv de mest kortlevte stjernene lever i minst én million år
– lengre enn hele menneskehetens historie!
Derfor er det svært uvanlig å kunne følge aldersrelaterte forandringer hos individuelle stjerner.
For å lære mer om stjerner må vi studere forskjellige
stjerner i ulike livsfaser, og deretter sette sammen de
ulike bitene til en komplett syklus fra fødsel til død.
Hubbles levende bilder har båret vitne om stjerners tumulte fødsler og gitt
oss mange bilder med forbløffende fargerike detaljer.
Stjernefødsler i nærliggende fødestuer kan brukes som tidsmaskiner
for å spille baklengs de begivenheter som førte til dannelsen av vårt solsystem.
Hubble har ofte måtte arbeidet hardt for denne informasjonen, fordi nøkkelen til vårt opphav ligger gjemt
bak slør av mykt glødende og støvtunge molekylskyer der stjerner blir dannet.
I dette øyeblikk blir stjerner dannet overalt i universet.
Enorme glødende søyler av støvete hydrogengass står vakt over sine krybber
og soler seg i lyset fra nærliggende, nyfødte stjerner.
Hubbles evne til å observere infrarødt lys gjør det mulig å se gjennom støv
og gass slik at vi kan avdekke nyfødte stjerner som aldri før.
En av Hubbles mest spennende oppdagelser var observasjonen av støvskiver
rundt nyfødte stjerner inne i dypet av Oriontåken.
Her kan vi faktisk se skapelsen av nye solsystem der planeter til slutt vil bli dannet.
Akkurat som i vårt eget solsystem for fire og en halv milliarder år siden.
I begynnelsen av sine liv kan stjerner holde på et gasslager fra den opprinnelige gasskyen de ble født i.
Materien som blir varmet opp når den faller ned på stjernen lager bobler, eller til og med jetstråler
som blir skutt ut langs baner som følger stjernens rotasjonsakse, lik hjulaksler.
Det hender at mange stjerner blir født i den samme gass- og støvskyen.
Noen stjerner holder kanskje sammen hele livet
og utvikler seg side om side, lik barndomsvenner du har hele livet.
Men selv om stjernene i en hop har samme alder, har de ofte ulik masse.
Og dette betyr at veldig ulike skjebner venter dem.
Menneskets eksistens er kun et ørlite øyeblikk sammenlignet med livet til en stjerne.
Så dét å se en overgang mellom to stadier i en stjernes liv er ren flaks.
I løpet av sine 15 produktive år har Hubble latt oss observere at noen stjerner eldes.
Teleskopet har produsert “filmer” hvor vi faktisk kan se hvordan noen
av dem forandrer utseende over denne veldig korte tiden i astronomisk sammenheng.
De mest massive stjerner ender sine liv på et katastrofeaktig vis,
de ødelegger seg selv i kjempemessige stjerneeksplosjoner, såkalte supernovaer.
I noen få strålende måneder etter eksplosjonen er supernovaen det mest lyssterke objekt i hele universet,
den skinner sterkere enn alle stjernene tilsammen i galaksen den tilhører.
Siden oppskytningen i 1990 har Hubble kunnet følge dramaet med supernovaen 1987A,
den nærmeste eksploderende stjernen i nyere tid.
Teleskopet har overvåket en gassring som omgir supernovaeksplosjonen.
Hubble har observert strålende pletter langs ringen, som perler på et kjede.
Disse kosmiske “perlene” er blitt tent av supersoniske sjokk som spredte seg da stjernen eksploderte.
Ruinene etter en eksplodert stjerne kan skjule en kraftfull mekanisme.
Hubble har undersøkt de mystiske indre deler av Krabbetåken, rester etter en eksploderende stjerne,
livlig beskrevet av kinesiske astronomer i 1054, og har blottlagt dens dynamiske sentrum.
I det aller innerste av tåken ligger en spesiell type stjerne, en pulsar.
Pulsaren roterer som et fyrlys og sender ut en stråle av lys og energi.
Og den tilfører kraft og energi til den vidstrakte tåken av støv og gass som omgir den.
Men ikke alle stjerner ender sine liv på en slik voldsom måte.
Stjerner som ligner solen vår kjøles ned når de går tom for hydrogen.
Sentrum av stjernen kollapser og forbrenner tyngre element,
og forårsaker dermed en ekspansjon av de ytre lag slik at de lekker sakte ut i rommet.
I dette stadiet av en stjernes liv kalles den en “rød kjempe”.
Solen vår kommer til å bli til en “rød kjempe” om noen få milliarder år.
Da vil den ekspandere så mye at den kommer til å svelge både Merkur og Venus, samt vår egen jordklode.
Men disse stjernene er ikke helt ferdige ennå. De kan fremdeles bli til noe ekstraordinært...
Like før de tar sitt siste ”åndedrag”, vil stjerner som solen vår gjennomgå en siste praktfull oppblussing.
I sluttfasen på fusjonsreaksjonen vil det blåse vinder fra stjernen slik
at den røde kjempen sveller opp til en enorm størrelse.
I sentrum av denne ekspansjonen ligger det blottete stjernehjertet og lar sitt energirike lys flomme
over den ekspanderende kappen av gass slik at den begynner å gløde.
For astronomer i tidligere tider så disse forbløffende
strukturene nesten ut som den nyoppdagede planeten Uranus,
og de ble derfor kalt planetariske tåker.
Hubbles skarpe syn har vist at planetariske tåker er som sommerfugler: ikke to er like.
Hubbles slående vakre samling av planetariske tåker viser overraskende innviklede, glødende mønstre:
spiraler, hvirvlende jetstråler, elegante begerformer, tønneformer,
eller til og med former som ligner utblåsninger fra rakettmotorer.
Fra sin unike plass høyt over den forstyrrende atmosfæren er Hubble det eneste teleskopet
som kan observere i full detalj de svulmende ytre skallene til disse dødende stjernene.
Her veksler vi frem og tilbake mellom bilder fra Hubble i 1994 og 2002.
Et av de største mysteriene i moderne astrofysikk er hvordan en enkel,
rund gasskule som solen vår, kan skape slike innviklete strukturer..!
For noen planetariske tåker er det som om en kosmisk vannspreder lager
jetstråler som strømmer ut i motsatte retninger.
...Eller kan disse forunderlige formene ha blitt laget av magnetfeltet
til en ledsagende stjerne som sender gassen ut i form av en jetstråle?
Uansett hva forklaringen er, i løpet av bare ti tusen år svinner disse flyktige kosmiske blomstene hen i rommet.
Akkurat som blomster i virkeligheten blir til gjødsel for omgivelsene når de råtner,
vil de kjemiske element som ble produsert inne i stjernen når den levde,
bli ført tilbake til rommet rundt og således bli til råmateriale for nye generasjoner av stjerner,
planeter og kanskje også andre former for liv.
Fordi de forsvinner så raskt i kosmisk tidssammenheng er det aldri mer enn omtrent
15 000 planetariske tåker på én og samme tid i Melkeveisystemet.
Et mer varig monument over den døde stjernen er derimot det lille hjertet som blir igjen.
Kjent som en hvit dverg, hver av disse usedvanlig tettpakkede stjernene på størrelse med jorden,
er dømt til å tilbringe resten av evigheten med å lekke restene av sin varme gradvis ut i verdensrommet
helt til de endelig, etter mange milliarder år, når det absolutte nullpunkt på -270 grader Celcius.
KOSMISKE KOLLISJONER
Vi bor i et kjempestort stjernesystem, en galakse, kalt Melkeveisystemet.
Fra utsiden ser Melkeveisystemet ut som en gigantisk spiral bestående av et sentrum omfavnet av lange armer.
Hele systemet roterer sakte. Rommet mellom stjernene består av enorme mengder gass
og støv som vi kan se, samt den usynlige, ukjente “mørke materien”.
Langt borte fra sentrum av galaksen, uti en av armene, i Melkeveisystemets forsteder,
ligger et lite stjernesystem, vårt eget hjem, Solsystemet.
Når vi ser opp på himmelen en stjerneklar natt, ser vi ca 5000 av de nærmeste stjernene.
Våre øyne må anstrenge seg for å kunne se lenger enn tusen lysår p.g.a. et teppe
av støv i rommet som gjør lyset fra fjerne stjerner svakere.
Så uten teleskop kan vi bare se en liten del av det 100 000 lysår store Melkeveisystemet.
For Melkeveisystemet inneholder flere hundre milliarder stjerner, mange stjerner lik solen vår!
Selv som flere hundre tusen millioner er et ufattelig tall, er det bare begynnelsen.
Astronomene tror at det fins mere enn hundre milliarder galakser i universet. Hvor mange stjerner blir det?
I en håndfull sand er det kanskje 50 000 enkelte sandkorn.
På en hel strand er det derfor såvidt nok sand til å representere hver stjerne i Melkeveisystemet.
Det er nemlig så mange stjerner i universet at vi må telle hvert sandkorn på hver eneste strand
på hele jorden for til og med å komme i nærheten av det rette antallet!
La oss ta et sandkorn, 1 mm i tverrmål, og plassere det her for å representere størrelsen på solen.
Hvis vi begynte å gå mot den nærmeste stjernen ville det ta oss
mesteparten av dagen fordi den ville være 30 kilometer unna.
Så galakser er for det meste store ansamlinger av intethet.
Hvis vi kunne presse sammen alle stjernene i Melkeveisystemet,
ville de uten problem få plass i et volum på størrelse
med rommet mellom solen vår og den nærmeste stjernen. For å kunne fylle hele dette volumet måtte vi faktisk
ha pakket inn alle stjernene fra alle galaksene i hele universet!
Når vi ser opp på nattehimmelen, ser universet ubevegelig ut.
Dette er fordi livet vårt ikke er mer enn små dråper i universets tidshav.
Faktisk er universet i konstant bevegelse,
men vi må være tilskuere i mye lenger tid enn bare en livstid for å se denne bevegelsen.
Hvis vi hadde hatt nok tid ville vi kunne se at stjerner og galakser beveger seg.
Stjernene kretser rundt sentrum av Melkeveisystemet, og gravitasjonskrefter drar galakser mot hverandre.
Noen ganger kolliderer de til og med. Hubble har observert mange kolliderende galakser.
Som majestetiske skip i natten kan galakser seile nærmere og nærmere hverandre,
helt til felles gravitasjonskrefter begynner å omskape dem til innviklete former som til slutt veves inn i hverandre for alltid.
Det er som en storslått kosmisk dans, koreografert av gravitasjonen.
Når to galakser kolliderer er det slett ikke som når to biler kolliderer,
eller som to billiardkuler som treffer hverandre, istedet er det mer som å folde hendene.
Mesteparten av stjernene i galaksene vil forbli helt uskadde i kollisjonen.
I verste fall vil gravitasjonkrefter slynge dem ut sammen med støv og gass og lage lange strømmer
som strekker seg utover hundre tusen lysår eller mere.
De to galaksene, fanget i en dødelig gravitasjonsomfavnelse, vil fortsette å gå i bane rundt hverandre,
og mer og mer gass og stjerner blir revet ut og føyd til halene.
Til slutt, etter hundreder av millioner år, vil de to galaksene smelte sammen til en enkelt galakse.
Man tror at mange av de nåværende galakser,
Melkeveisystemet inkludert, ble oppbygd av en knute mindre galakser, en prosess som tok milliarder av år.
De kolossale og voldsomme vekselvirkninger mellom galaksene gjør
at stjerner begynner å dannes i store gasskyer i fyverkerilignende utbrudd, og slik blir skinnende blå stjernehoper skapt.
Vårt eget Melkeveisystem er på kollisjonskurs med den største galaksen i nabolaget, Andromedagalaksen.
De nærmer seg hverandre med en hastighet på nesten 500 000 kilometer i timen,
og om tre milliarder år vil de kollidere, front-mot-front.
En direkte front-mot-front kollisjonen vil føre til en praktfull sammensmeltning av de to galaksene,
og Melkeveisystemet vil deretter ikke lenger være den spiralgalaksen vi kjenner idag.
Istedet vil den utvikle seg til en enorm elliptisk galakse som inneholder
alle sine egne stjerner samt alle stjernene fra Andromedagalaksen.
Sett fra jorden vil kollisjonen se ut omtrent som dette.
Selv om dette ikke kommer til å skje på lang, lang tid ennå,
er det andre mørke naturkrefter i sving overalt rundt oss, også i dette øyeblikk...
VERDENSROMMETS MONSTER
Sorte hull er universets gåtefulle lovløse skapninger: de svelger alt som kommer i deres vei, og lar ingenting slippe unna.
Så for astronomer er sentrum i et sort hull det aller siste ukjente...
Ingen informasjon slipper unna gravitasjonskreftene til et sort hull.
Og det er derfor ingen muligheter til å finne ut hva som er inni.
Selv ikke lys kan slippe unna. Så hvordan kan vi egentlig vite at sorte hull eksisterer?
Sorte hull kan ikke observeres direkte.
Men astronomene kan studere de indirekte virkningene sorte hull har
fordi det er én ting de har nok av, og dét er gravitasjon.
Med sin gode oppløsningsevne kan Hubble se de dramatisk forvrengende virkninger sorte hull har på sine omgivelser.
Og ikke bare gravitasjon, astronomer har funnet ut at når materie er tett sammenpakket rundt et sort hull
kan det ringe som en bjelle.
Dette er faktisk en tone produsert av et sort hull som befinner seg 250 millioner lysår fra jorden.
Tonen gir gjenlyd gjennom materieskiven som omgir det sorte hullet, og her har den blitt manipulert
slik at den er hørbar for mennesker. I virkeligheten er det en B, 57 oktaver lavere enn lille C.
Astronomer tror at sorte hull er singulariteter – enkle punkt i rommet.
Uten volum, uten utstrekning, og uendelig tettpakket.
Sorte hull kan dannes når massive stjerner som er mange ganger større enn solen kollapser.
Restene etter en stjernes kollaps og død kan være så tunge at ingen krefter
kan forhindre en videre kollaps under egen vekt til et uendelig lite volum.
Selv om materien tilsynelatende har forsvunnet, presset sammen til intethet,
utøver den fremdeles sterke gravitasjonskrefter og kan dra til seg stjerner og andre objekt som kommer nær nok.
For ethvert sort hull finnes det et punkt uten tilbakevendelse, kalt “eventhorisonten”.
Så snart noe – for eksempel en nærliggende stjerne – blir dratt inn og forbi dette punktet vil det aldri bli sett igjen.
På vei inn til eventhorisonten vil den allerede dødsdømte stjernen følge en skjebnesvanger spiralbane.
Idét stjernen kommer nærmere og nærmere vil materien som er nærmest det sorte hullet
føle en sterkere gravitasjonskraft enn resten av stjernen,
og stjernen blir dermed sugd og strukket mot det sorte hullet før til slutt ...
...de enorme tidekreftene river stjernen i biter og sluker den.
Det finnes også mer besynderlige aspekter ved disse objektene,
en fordreining av rom og tid som gjør at tiden forvrenges og saktner ned.
Alle objekter med masse deformerer romtiden til en viss grad, men sorte hull gjør det i ekstrem grad.
Ifølge Einsteins berømte generelle relativitetsteori
vil en modig reisende som kunne besøke et sort hull og befant seg like ovenfor eventhorisonten
uten å bli oppslukt av det sorte hullet, kunne vende tilbake og være yngre enn sine venner som ble igjen på jorden.
Kanskje de merkeligste objekt astronomer har hypoteser om er ormhull.
Et ormhull er egentlig en “snarvei” i romtiden fra et sted i universet til et annet.
Kanskje kommer ormhull, hvis de eksisterer, én dag til å muliggjøre reiser mellom ulike steder i universet,
reiser som tar mindre tid enn det ville tatt lyset å gjennomføre samme reise på normal måte gjennom verdensrommet.
Hubble har vist at sorte hull sannsynligvis befinner seg i sentrum av alle galakser.
Det finnes et i sentrum av vårt Melkeveisystem – et gigantisk, supermassivt sort hull,
kanskje en million ganger større enn de som blir skapt når massive stjerner kollapser.
Det er muligens resultatet etter en sammensmeltning av mange stjernestore sorte hull som har blitt dannet opp gjennom vår galakses fjerne historie.
Når to galakser kolliderer vil de sorte hullene i hver av de to galaksene danse en innviklet dans.
Lenge etter at de to galaksene har smeltet sammen til én,
vil de to sorte hullene fortsette å gå i bane rundt hverandre i flere hundre millioner år
før de til slutt blir til ett enkelt massivt sort hull i en voldsom sammensmeltning.
Denne siste prosessen er så kraftig at den endrer strukturen på romtiden så mye at vi kan se det fra jorden
med en ny type teleskop som kan detektere gravitasjonsbølger, eller med spesielle romfartøy i bane rundt jorden.
Sammenlignet med de millioner av år det tar for galakser å smelte sammen,
vil denne siste katastrofen i sentrum være relativt kort. Så sannsynligheten for å se noe slikt skje er ganske liten.
For så nylig som bare 50 år siden trodde astronomene at universet var en rolig og fredelig plass.
Men dette er langt fra sannheten...
Rommet blir ofte rystet av voldsomme hendelser: katastrofale eksplosjoner som supernovaer,
hele galakser som kolliderer og de enorme mengder energi
som strømmer ut fra materie som faller ned i sorte hull ...
Oppdagelsen av kvasarer ga oss det første innblikk i disse tumultene...
Med bakkebaserte teleskop ser kvasarer ut som normale stjerner.
Og det var nettopp dét astronomene først trodde de var, og kalte dem derfor “kvasi-stellare” objekter.
Men kvasarer er faktisk mer lyssterke og langt fjernere enn stjerner ...
De skinner mere enn 1000 ganger sterkere enn normale galakser og får energien sin fra sorte hull.
Stjerner som kommer for nær blir slitt i stykker og “renner”inn til kvasaren som vann i en enorm kosmisk utslagsvask.
Den spiralerende gassen danner en tykk skive som blir oppvarmet til høye temperaturer av sitt eget frie fall inn mot det sorte hullet.
Energien i gassen blir blåst ut i rommet over og under skiven i form av kolossale jetstråler.
Det finnes kvasarer i et oppsiktsvekkende mangfold av galakser, også i mange kolliderende galakser.
Det er trolig mange ulike måter å starte kvasaraktivitet i en galakse på.
Kollisjoner mellom galakser kan gi opphav til kvasaraktivitet,
men Hubble har vist at kvasarer også kan eksistere i tilsynelatende rolige og normale galakser.
Men kvasarer er ikke de eneste energirike objekt astronomene har funnet ...
En tilfeldig oppdagelse er noe du oppdager mens du leter etter noe annet.
Slike oppdagelser har ofte ført til vendepunkter i astronomien.
Gammastråleutbrudd ble tilfeldig oppdaget i slutten av 1960-årene av amerikanske militærsatellitter
som var på utkikk etter sovjetiske prøvesprengninger av kjernevåpen.
Istedet for å finne de mest kraftige detonasjoner mennesket kan produsere,
fikk man øye på noen av universets mest kraftige eksplosjoner...
Disse ufattelig energetiske gammastråleeksplosjoner blir detektert minst én gang per dag fra tilfeldige retninger på himmelen.
Selv om et gammastråleutbrudd bare varer i få sekunder,
frigjøres like mye energi som hele Melkeveisystemet stråler ut i løpet av et par århundrer.
Gammastråler kan ikke ses med det blotte øye, spesielle instrument trengs for å kunne detektere dem.
I 30 år visste ingen hva som forårsaket gammastråleutbrudd.
Det var som å se en gammastrålekule fare forbi jorden uten å få øye på våpenet som skjøt.
I mange år har Hubble, sammen med nesten hvert eneste teleskop i verden, lett etter “våpenet”.
Posisjoner på himmelen hvor gammastråleeksplosjoner ble sett, ble observert i forsøk på å finne et annet objekt på samme sted.
Men alle forsøk var resultatløse, helt til ...
I 1999 ble det klart at disse voldsomme utbruddene finner sted i fjerne galakser, og Hubbles observasjoner var avgjørende i denne sammenheng.
Årsaken er muligens eksplosjonen etter den siste katastrofale kollaps av en massiv stjerne ...
... eller det dramatiske møtet mellom to tettpakkete objekt som to sorte hull, eller et sort hull og en nøytronstjerne.
Sorte hull er noen av de mest eksotiske objekt i universet.
I tillegg til å påvirke materie direkte, viser de seg også på andre spektakulære måter
fordi de har et kraftig gravitasjonsfelt som kan avbøye lys.
Faktisk vil lysstråler som passerer tett inntil et sort hull ikke følge rette linjer,
men bli avbøyd til andre baner og dermed skape et naturlig teleskop som kan se lenger ut i verdensrommet enn vi noensinne trodde var mulig.
GRAVITASJONSILLUSJONER
Akkurat som en ørkenvandrer ser luftspeilinger når den varme luften over sanden
avbøyer lys fra fjerne ting, kan vi også se luftspeilinger i universet.
De luftspeilinger vi ser med moderne teleskop som Hubble kommer ikke fra varme luftlag,
men fra fjerne galaksehoper – store massekonsentrasjoner.
For lenge siden var det noen som trodde at jorden var flat.
Og det kan man jo forstå – i vårt daglige liv kan vi jo ikke se at jorden krummer seg.
Rommet selv er faktisk også krumt, selv om vi ikke kan se dette direkte en stjerneklar natt.
Men rommets krumning gir opphav til observerbare fenomen ...
En av Albert Einsteins forutsigelser var at gravitasjon fordreier rommet slik at lysstråler
forvrenges på samme måte som krusninger på vannoverflaten lager fordreide cellemønstre av lys på sandbunnen.
Lys fra fjerne galakser blir forvrent og forstørret av gravitasjonsfeltet til massive galakserhoper på vei til jorden.
Det blir som å se gjennom et gigantisk forstørrelsesglass,
og effekten blir derfor kalt gravitasjonslinsing.
De merkelige mønstre som lysstrålene danner når de møter et massivt objekt
avhenger av egenskapene til det massive objektet som fungerer som “linse”. Derfor kan bakgrunnsobjektet ta ulike former...
...en Einsteinring, der hele bildet er blåst opp og presset sammen til en ring ...
...mangedoble bilder, spøkelseslignende kloner av fjerne galakser ...
...eller forvrengt til banan-lignende buer.
Selv om Einstein i 1915 innså at gravitasjonslinsing kan forekomme,
trodde han aldri at det kunne observeres fra jorden.
Men i 1919 ble hans beregninger faktisk bevist.
I løpet av en solformørkelsesekspedisjon til øya Príncipe utenfor Afrikas vestkyst,
ledet av den britiske astronomen Arthur Eddington,
ble posisjonene til stjerner rundt den formørkede solskiven nedtegnet.
Man fant da ut at stjernene hadde flyttet seg ørlite utover på himmelen,
sammenlignet med når solen ikke stod i nærheten.
I våre dager kan vi observere svake gravitasjonsbilder av fjerne objekt i universet med de
beste bakkebaserte teleskop, og selvfølgelig også med det skarpøyde Hubbleteleskopet.
Hubble var det første teleskopet som oppløste detaljer i mangedoble buer,
og kunne dermed direkte blottlegge formen på og den indre strukturen til de linsete objektene.
I 2003 fastslo astronomer at en mystisk lysbue i et av Hubbles bilder var det største,
mest lyssterke og varmeste område med stjernedannelse man noensinne hadde sett.
Det skal ganske massive objekt til, som for eksempel galaksehoper,
for å krumme rommet så mye at effekten blir observerbar i dype bilder av det fjerne universet
– selv med Hubbles fantastiske oppløsning.
Enn så lenge har gravitasjonslinser stort sett blitt observert rundt galaksehoper,
ansamlinger av hundreder, eller tusener galakser,
trolig de største strukturene i universet bundet sammen av gravitasjonskrefter.
Astronomene vet at materien vi kan se i universet kun utgjør en liten prosentdel av den totale massen som må være der ute.
For all materie utøver gravitasjonskrefter, og den synlige materien er rett og slett ikke nok til å holde galakser og galaksehoper sammen.
Siden forvrengningsgraden av de banan-lignende bildene avhenger av den totale massen til objektet som
fungerer som linse, kan man bruke gravitasjonslinsing til å “veie” galaksehoper,
samt til å forstå hvordan fordelingen av den skjulte, mørke materien er.
På de klare bildene fra Hubble kan vi med det blotte øye lett se de buer som kommer fra samme bakgrunnsgalakse.
På den måten kan astronomer studere fjerne galakser i detalj,
galakser som ligger altfor langt borte til å bli sett med dagens teknologi og dagens teleskop.
En gravitasjonslinse kan til og med fungere som et slags naturens eget teleskop.
I 2004 var Hubble istand til å detektere den fjerneste galaksen i universet
ved å benytte seg av forstørrelsen fra akkurat en slik gravitasjonslinse i rommet.
UNIVERSETS FØDSEL OG DØD
Lyset farer gjennom vakuum med den største hastigeten det er mulig å oppnå, men det er fremdeles en begrenset hastighet.
Dette betyr at det tar en viss tid for lysstråler å bevege seg fra et punkt til et annet i rommet.
Lysets hastighet gjennom rommet er ca 300 000 kilometer per sekund.
300 tusen kilometer er nesten samme avstand som fra jorden til månen.
Så lyset bruker altså litt lenger enn et sekund på å reise fra månen til jorden.
Når vi ser på månen, ser vi den altså slik den så ut for litt over et sekund siden.
Hvem har vel ikke tenkt på hvordan det ville vært å reise i tiden?
Lysets endelige hastighet gjør at vi kan se bakover i tiden, en slags tidsreise på en måte.
Når vi ser ut i verdensrommet, trenger vi bare å vente på at lys fra fjerne steder skal nå frem til oss,
og dermed vise oss hvordan ting var da lyset begynte på sin reise.
Kraftige instrument, som Hubble, har gjort det mulig å se lenger ut og lenger tilbake i tiden enn noensinne.
Det som kosmologer ser er helt enkelt forbløffende.
I 1920-årene oppdaget astronomen Edwin Hubble at de fleste galakser ser ut til å bevege seg bort fra oss
med en hastighet som er proporsjonal med avstanden. Jo fjernere en galakse er, desto hurtigere beveger den seg fra oss.
Årsaken til dette er at universets ekspanderer.
Denne ekspansjonen startet med en kjempemessig eksplosjon, kalt “the Big Bang”, for mange milliarder år siden.
Takten på ekspansjonen er nøkkelen til å beregne alderen og størrelsen på universet.
Ekspansjonstakten blir kalt Hubblekonstanten.
Alderen og størrelsen på universet kan beregnes ved å “følge ekspansjonen bakover” -
helt til alt er presset sammen til et uendelig lite punkt av energi, ut fra hvilket universet ble dannet.
Det største vitenskapelige motivet for å bygge Hubble var å bestemme størrelsen og alderen på universet.
Oppgaven med en nøyaktig bestemmelse av Hubblekonstanten ble ledet av Key Project-gruppen,
en gruppe astronomer som brukte Hubble til å lete etter fjerne, men nøyaktige “milepæler”,
en spesiell type stjerner kalt Cepheidvariabler.
Cepheider har veldig stabile og forutsigbare lysstyrkevariasjoner.
Perioden på variasjonene avhenger fullstendig av stjernens
fysiske egenskaper, noe som effektivt kan brukes til å bestemme dens avstand.
På grunn av dette er disse stjernene bedre kjent som 'målestokker' for avstandsbestemmelse.
Cepheidene har blitt brukt som en pålitelig metode for å bestemme avstander til fjerne supernovaer
som er mye mer lyssterke enn Cepheider, og som dermed kan ses på mye større avstander.
På grunn av sin gode oppløsningsevne har Hubble kunnet måle lys fra supernovaeksplosjoner
mer nøyaktig enn noe annet instrument har gjort.
Sett fra bakken, smelter lyset fra supernovaen sammen med lyset fra galaksen den finner sted i.
Hubble kan skille de to lyskildene fra hverandre.
Cepheider og supernovaer har gitt oss en målestokk på universet.
Idag kjenner vi alderen på universet mer nøyaktig enn noensinne:
circa 14 milliarder år.
Astronomene har diskutert i mange år om universets ekspansjon kommer til å stoppe opp i en fjern fremtid,
og at universet dermed vil kollapse i et ødeleggende “Big Crunch”, eller om det kommer til å fortsette å ekspandere, men saktere og saktere.
Hubbleobservasjoner av fjerne supernovaer kombinert med observasjoner fra de fleste av verdens beste teleskop
ble brukt til å måle avstanden til fjerne supernovaer. Og det ser ut som om universets ekspansjon
langt fra kommer til å gå langsommere. Istedet ser det ut som om den vil gå raskere.
Da Hubble ble brukt til å måle hvordan universets ekspansjon har endret seg med tiden viste det seg,
ganske overraskende, at i løpet av den første halvdelen av kosmos’ historie,
gikk ekspansjonstakten faktisk langsommere og langsommere. Og så førte en mystisk kraft,
en slags “antigravitasjon”, til at universet 'tråkket på gasspedalen' og satte igang den akselerasjonen vi ser idag.
Dette tyder på at en ekstraordinær skjebne venter universet fordi anti-gravitasjonen
blir sterkere og sterkere med tiden. Hvis dette fortsetter
vil alle gravitasjonskrefter til slutt bli overvunnet, og universet bli slynget ut i en superhastig akselerasjon
som vil rive alt i biter, helt ned til atomnivå. Kosmologer kaller et slikt marerittaktig scenario for “the Big Rip”.
ET BLIKK MOT TIDENS SLUTT
Vi får uventete nyheter fra verdensrommets dyp.
Akkurat som geologer graver dypere ned i jorden for å finne eldre og eldre fossiler
som bærer vitne om fjernere og fjernere epoker, så foretar astronomene dypere og dypere utgravninger mot tidens begynnelse
ved å lete etter lys fra svakere, og dermed fjernere, objekter.
Hubble ga opphav til en ny epoke som vi kan kalle 'astroarkeologi', og det hele begynte julen 1995...
Å la verdens mest avanserte teleskop stirre ut mot samme sted på himmelen ti dager i strekk høres kanskje rart ut.
Og det var akkurat dét astronomene tenkte da de prøvde dette for første gang i slutten av 1995.
“Deep field” observasjoner er lange eksponeringer rettet mot samme punkt i rommet.
Målet er å finne svake objekt ved å hente inn så mye lys som mulig over en lengre periode.
Jo 'dypere' en observasjon er, desto svakere objekt kommer til syne.
Objekter på himmelen er lyssvake enten fordi de er slik av natur, eller fordi de befinner seg langt borte.
“Da det ble lagt frem forslag om dette eksperimentet
var det ingen som med sikkerthet visste om det kom til å føre til interessante vitenskapelige resultat.
Men da vi først så bildet ble vi virkelig forbløffet! I dette lille området kunne vi se mer enn 3000 galakser”.
Det observerte området på himmelen ligger i Ursa Major, Karlsvognen,
og ble nøye utvalgt til å være så tomt for stjerner som mulig slik at Hubble kunne se bortenfor Melkeveisystemet
og utover, forbi nærliggende galakser.
De tusener av galakser som ble observert i det første Deep Field befinner seg i ulike utviklingsstadier,
de ligger som på rekke i en korridor, milliarder av lysår lang.
Dette gjorde at astronomer kunne studere tidsutviklingen av disse galaksene,
de kunne se ulike galakser i ulike utviklingsstadier.
Etter det første dype bildet, ble et annet dypt bilde tatt av et område på den sørlige himmelhalvkulen.
Hubble Deep Field North og South ga for første gang astronomene et kikkehull mot fortidens univers.
Noen av objektene på bildene var så svake, at å se dem ville vært like vanskelig
som å detektere en lommelykt på månen.
“Vi kan med sikkerhet si at Hubble Deep Field var begynnelsen på en ny epoke i observasjonell kosmologi.
Det har lagt grunn for vår oppfatning av det fjerne universet”.
The Hubble Deep Fields har vært opphav til en virkelig revolusjon i den moderne astronomien.
Etter det første Deep Field var tatt, begynte nesten alle bakke- og rombaserte teleskop å observere
samme område i lengre tider av gangen. Noen av de mest interessante resultat i astronomi har kommet fra
denne fruktbare synergisme mellom instrument av forskjellig størrelse, på ulike steder og med følsomhet på ulike bølgelengder.
Sammen har de gitt oss det første klare bildet vi har av stjernedannelse i universet.
Forbløffende nok har det vist seg at stjernedannelsen var på sitt maksimale noen få milliarder år etter universets skapelse.
På den tiden ble det dannet over ti ganger mer stjerner enn det blir idag.
Da astronomene først hadde begynt å oppdage fjerne deler av universet,
prøvde de å presse observasjonene enda lenger bakover i tiden.
I 2003 og 2004 tok Hubble den dypeste eksponeringen noensinne: Hubble Ultra Deep Field.
Dette er en 28 dager lang eksponering
som går mye dypere enn Hubble Deep Fields North og South.
Hubble Ultra Deep Field har blottlagt de første galaksene fra den såkalte “mørke tidsalder”
- tiden rett etter Big Bang da de første stjernene varmet opp det kalde, mørke universet.
Like etter Big Bang, i det nyfødte og hurtig ekspanderende universet –
før stjerner og galakser ble dannet – var fordelingen av materie i universet ganske jevn.
Etter som tiden gikk, begynte kongen av alle krefter, gravitasjonen, å virke. Sikkert og langsomt...
Under gravitasjonspåvirkning fra den mystiske mørke materien begynte små klumper
av normal materie å vokse sammen i områder der tettheten var ørlite høyere enn gjennomsnittet.
Siden ingen stjerner eksisterte ennå og kunne lyse opp rommet, befant universet seg i sin mørke tidsalder.
Mer og mer materie ble dratt inn mot steder hvor materietettheten hadde økt,
og en kamp mellom ekspansjonen og gravitasjonen fant sted.
I områder hvor gravitasjonen gikk seirende ut, stoppet ekspansjonen opp, og områdene begynte å kollapse.
De første stjerner og galakser ble dermed dannet.
Der hvor tettheten av materie var størst – i krysninger mellom de store vevlignende materiestrukturene –
ble de største strukturene vi kjenner til idag dannet: nemlig galaksehoper.
Deep Field bildene er bestrødde med galakser i mange ulike størrelser, former og farger.
Astronomene kommer til å tilbringe mange år på å studere myriaden av galakseformer i dette bildet
for å kunne forstå hvordan de ble dannet og hvordan de har utviklet seg siden Big Bang.
I livfull kontrast til dette bildets rike avling av klassiske spiraler og elliptiske galakser,
finnes det også en zoologisk hage med underlige galakser strødd utover hele feltet.
Noen ser ut som tannstikkere; andre ser ut som ledd på et armbåndskjede.
Noen ser ut til å vekselvirke med hverandre. Deres merkelige utseende er veldig forskjellig fra de majestetiske spiral-
og elliptiske galakser vi ser i dagens univers. Disse underlige galaksene skildrer en periode da universet
var mer kaotisk enn det er nå, en periode da orden og struktur så vidt begynte å ta form.
Et av de flotteste aspekt med Hubble er at det har mange instrument ombord
som kan utføre ulike observasjoner samtidig.
Hubble Ultra Deep Field er faktisk to separate bilder tatt med to instrument:
Hubbles ACS kamera og NICMOS-instrumentet.
NICMOS kan se enda lenger ut enn ACS. Det detekterer infrarødt lys, og er således istand til å
oppdage de fjerneste galakser noensinne fordi universets ekspansjon har strukket ut og svekket lyset
fra disse galakser så mye at de nå bare er synlige på infrarøde bølgelengder.