Telescopen van tegenwoordig bestuderen het heelal in het electromagnetische spectrum.
Elk deel van het spectrum vertelt ons over het heelal, en geeft ons stukjes van de kosmische puzzel.
De meest krachtige telescopen op Aarde en in de ruimte hebben hun krachten gebundeld in het laatste decennium in een unieke observatie-campagne,
die GOODS is genoemd, die veel van het spectrum analyseert, en diep in de cosmische periode terugkijkt.
Dit is de Hubblecast. Nieuws en beelden van de NASA/ESA Hubble ruimtetelescoop.
Reizend door ruimte en tijd met uw gastheer, dr. J. (a.k.a. dr. Joe Liske).
Hallo, en welkom op deze zeer speciale 'multi-uitzending'.
We zullen een unieke samenwerking gaan verkennen van enkele van de meest krachtige telescopen, zowel op Aarde, als die in de ruimte.
We doen dit nu middels een soortgelijke samenwerking op te zetten van: - de ESOcast, - de Hubblecast,
- de Spitzer ruimtetelescoop's "Hidden Universe", en - Chandra X-ray observatorium's "Beautiful Universe".
Ik ben Megan Watzke voor de "Beautiful Universe" van het Chandra X-ray centrum.
En ik ben Dr. Robert Hurt, van de "Hidden Universe" van het NASA Spitzer Science centrum.
Het is de combinatie van diepe observaties van vele verschillende telescopen die dit project zo belangrijk maakt.
Hoe langer een telescoop een object observeert, hoe gevoeliger de waarnemingen worden, en hoe dieper we in de ruimte kunnen kijken.
Maar om het hele plaatje te krijgen van wat er in het heelal gebeurt, moeten astronomen ook in een wijde breedte van golglengten observeren,
waarom er verschillende soorten telescopen nodig zijn.
Dit zijn nu de basisideeën achter GOODS, (Great Observatories Origins Deep Survey).
Het GOODS-project verenigt 's werelds meest geavanceerde observatoria, waaronder:
- ESO’s Very Large Telescope (VLT),
- de NASA/ESA Hubble ruimtetelescoop,
- de Spitzer ruimtetelescoop,
- het Chandra X-ray observatorium, en vele andere.
Alle maken ze extreem diepe observaties van objecten in het heelal die ver van ons verwijderd zijn, en dat in verschillende electromagnetische spectrum.
Door hun kracht te bundelen en door hetzelfde gebied te observeren,
geven de GOODS observatoria ons een unieke kijk op de formatie en evolutie van sterrenstelsels in de kosmische tijd,
en, brengen ze de geschiedenis van de expansie van het heelal in kaart.
Welnu, dit is niet de eerste keer dat telescopen zijn ingezet om ons extreem diepe beelden van de kosmos te brengen.
Bijvoorbeeld, zo is het Hubble Deep Field een gebied waar krachtig op is ingezoomd in de noordelijke hemel, in sterrenbeeld Grote Beer.
Dit onthulde duizenden verweg gelegen sterrenstelsels ondanks dat het hele gebied maar een klein stukje hemel was,
ter grootte van een zandkorrel in je hand, wanneer je je arm strekt.
Welnu, met GOODS hebben verscheidene observatoria hun krachten ingezet om ook 2 grotere doelen te onderzoeken,
één in het centrum van dat Hubble Deep Field in de noordelijke hemel,
en één die zicht richtte op een ander gebied, genaamd Chandra Deep Field South, in de zuidelijke hemel.
De voornaamste GOODS-gebieden zijn elk 30x zo groot als het Hubble Deep Field,
en additionele observaties dekken een gebied af ter grootte van onze Volle Maan.
Deze hemelgebieden waren al degene die het meest uitgebreid onderzocht waren,
en dus, de combinatie van die gearchiveerde data
met de vele nieuwe resultaten van gerichte observaties, geeft ons een kijk in de geschiedenis van sterrenstelsels, die we nog nooit eerder hadden.
ESO’s Very Large Telescope, op Cerro Paranal, (een gigant met 4 spiegels met een diameter 8,2 meter)
werd bijna 100 nachten ingezet voor gerichte observaties.
De telescopen maakten opnames van de regio, zowel in bijna-infrarood licht, als ook in het spectrum op de grens tussen zichtbaar en ultra-violet licht.
Op deze korte golflengten, hebben alleen telescopen op exceptioneel goede lokaties - zoals de VLT op Cerro Paranal -
een kans om goed door de Aardse atmosfeer heen waar te nemen.
De NASA/ESA Hubble ruimtetelescoop heeft de GOODS gebieden in de optische en bijna-infrarood golflengten geobserveerd,
om bijvoorbeeld verweg gelegen stervormende sterrenstelsels te detecteren.
Wel, Hubble besteedde 5 observatiedagen aan deze gebieden, verspreid over 5 visitaties.
Tussen elk bezoek lag steeds ongeveer 45 dagen.
Door dit zo te spreiden was Hubble in staat nieuwe supernova's te spotten die in deze maanden verschenen,
wat de belangrijke informatie leverde om de expansie en acceleratie van het heelal te meten,
dat wordt veroorzaakt door aanwezigheid van de mysterieuze Donkere Energie.
Maar niet alleen Hubble deed die diepe-ruimte-observaties voor GOODS...
NASA’s Spitzer ruimtetelescoop bracht de GOODS gebieden in beeld in het bijna-infrarood en middel-infrarode spectrum, gedurende 5 dagen.
op golflengten tot 30x langer dan die van Hubble.
Deze langere golflengten zijn interessant omdat ze verweg gelegen sterrenstelsels onthullen waarvan het (zichtbare) licht verborgen kan zijn door kosmisch sterrenstof,
of juist uitgestrekt is door de expansie van het heelal, dat ze ook inzichtbaar maakt voor Hubble.
Wat deze verweg gelegen sterrenstelsels betreft, vertellen de Spitzer opnames ook aan astronomen over hun leeftijd en de totale massa van hun sterren
- aanvullende informatie dus bij de Hubble's data.
Laten we nu van het infrarood naar veel kortere golflengten kijken..
Ook rondcirkelend in de ruimte..
had het Chandra X-Ray observatorium reeds het GOODS-gebied vele malen geobserveerd, gedurende een jaar.
De Chandra X-ray afbeeldingen laten de meest verweg gelegen objecten zien, ooit waargenomen.
Zij detecteerde meer dan 200 X-ray bronnen, waarvan aangenomen wordt dat het super-massieve Zwarte Gaten zijn in het centrum van jonge sterrenstelsels.
De X-rays worden geproduceerd door extreem hete, interstellaire gassen, die in het Zwarte Gat vallen.
Deze multi-golflengte observaties identificeerden 10.000en sterrenstelsels.
Om een volledig begrip te krijgen van de geschiedenis en ontwikkeling van sterrenstelsels gedurende een behoorlijk deel van de geschiedenis van het heelal,
moeten we in staat zijn om hun afstanden nog nauwkeuriger te bepalen, om ze te kunnen duiden op de kosmische tijdschaal.
Doordat deze sterrenstelsels zo verweg bevinden,
zijn hun lichtgolven die we tegenwoordig zien, al ongeveer 13 miljard jaar onderweg geweest.
En, aangezien het heelal sinds de Oerknal is geëxpandeerd, was het heelal in het begin meer dan 7x compacter dan tegenwoordig.
Gedurende de miljaren jaren dat het licht onderweg was, strekte zijn golflengten zich ook uit
toen de ruimtelijke samenstelling expandeerde. Dit effect heet "roodverschuiving",
want, bijvoorbeeld, licht dat in het jonge heelal blauw of ultraviolet was, verschoof in kleur naar langere, rodere golflengten.
Terug op Aarde, gebruikten astronomen spectografen op ESO's Very Large Telescope (VLT) om de spectra van sterrenstelsels te meten:
ze vingen hun licht op en spreidden dat uit als de kleuren van een regenboog.
Wel, met deze spectra konden astronomen de roodverschuiving van die sterrenstelsels meten, en vervolgens hun afstanden.
Een uitgebreide onderzoek leverde roodverschuivingen van bijna 3.000 sterrenstelsels in het GOODS-gebied.
En, met deze kennis konden we de sterrenstelsels onderling plaatsen in de ruimtekolom,
net een zoeklicht dat straalt, vanuit ons huidige observatie-moment, tot terug in de tijd naar de jonge kosmos.
We kunnen zo een verbazingwekkende reis maken door een soort tunnel naar de rand van het waarneembare heelal.
Op sommige plekken zijn de sterrencluster samengeklonterd, waarbij ze structuren vormen met grootte van meer dan 10 miljoen lichtjaren.
Dankzij GOODS en andere onderzoeken van hetzelfde gebied, zijn deze regios in het heelal uitzonderlijk goed bestudeerd,
met hoge resolutie, observaties diep het heelal in, in een breed spectrum van golflengten, en, er volgt nog meer..
Zo heeft de Atacama Pathfinder Experiment telescoop (APEX) meer dan 300 uren besteed
— bijna 2 volle weken —
om deze gebieden op sub-millimeter golflengten in beeld te brengen,
met zijn telescoop op 5.000m hoogte van het plateau van Chajnantor, in de Chileense Andes.
Observaties op deze golflengten zijn ideaal om roodverschuiving te vinden van licht van verweg gelegen sterrenstelsels vol sterrenstof in het vroege heelal.
Vanwege de langere golflengten van dit sub-millimeter licht, is de APEX-afbeelding niet zo scherp als die van het zichtbare en infrarode licht.
Maar, dankzij de Spitzer-opnames van diep in het heelal, èn de opnames gemaakt in het radio-frequentiegebied,
kunnen we de objecten gevonden met APEX identificeren, door ze te vergelijken met de andere golflengten.
Het gloeiende licht in het sub-millimeter bereik onthult dat er honderden sterren jaarlijks in deze sterrenstelsels ontstaan.
In komende jaren zal ALMA (de Atacama Large Millimeter/submillimeter Array),
- die momenteel (2010) in aanbouw is op hetzelfde plateau als APEX - zijn eerste wetenschappelijke observaties beginnen.
Ook waarnemend in het sub-millimeter golflengte-bereik, zal het toch een véél grotere gevoeligheid hebben dan APEX, en .. een resolutie die zelfs scherper is dan die van Hubble (in de ruimte)!
ALMA zal een revolutie betekenen voor ons begrip van het vroege heelal, omdat het nog verderweg gelegen sterrenstelsels kan waarnemen
die door sterrenstof onzichtbaar zijn voor telescopen die waarnemen in het zichtbare en bijna-rode spectrum.
Deze projecten zijn een goed voorbeeld van hoe grootse observatoria kunnen samenwerken, in het electromagnetische spectrum,
om ons een completer zicht op sterrenstelsels te geven in de geschiedenis van het heelal.
Nu al hebben astronomen meer dan 400 wetenschappelijke artikelen op basis van deze data geschreven, en er zijn meer op komst ..
Bovendien, zal het GOODS-gebied ook geobserveerd blijven worden in de toekomst.
Deze hemelgebieden zullen voorname onderzoeksgebieden blijven in de komende generatie telescopen, zowel die op de grond, als die in de ruimte,
en astronomen in de hele wereld zullen deze data gebruiken om nieuwe dingen te leren over ons heelal, gedurende nog vele jaren.
Ik groet onze vrienden in andere observatoria,
ik ben dr. J., en sluit deze ESOcast en Hubblecast…
Ik ben dr. Robert Hurt, en sluit de "Hidden Universe" cast, en het Spitzer Science Centrum,
en herinner u er nog even aan dat er een verborgen heelal is, dat erop wacht te worden ontdekt.
En ik ben Megan Watzke, en sluit namens het Chandra X-ray observatorium, de "Beautiful Universe" cast.
Vergezel me opnieuw de volgende keer, in een nieuw kosmisch avontuur,
waarvan ik zeker ben dat het ons zal verrassen, veel meer dan we ons hadden durven inbeelden.
ESOcast Hubblecast Verborgen heelal Mooi heelal
Hubblecast werd geproduceerd door ESA/Hubble op het Europese Zuidelijke Observatorium, in Duitsland.
De Hubble missie is een internationaal samenwerkingsproject van de NASA en de European Space Agency.
Transcriptie door ESA/Hubble; vertaling M.Smit.
Nu dat u meer weet over Hubble (in de ruimte), kunt u ook zorgen dat u op de hoogte komt van het laatste nieuws over de telescopen (op aarde):
De 'ESOcast' brengt u het meest interessante onder aandacht van het European Southern Observatorium met zijn krachtige telescopen, dat waarneemt hoog op het Chileense Andesgebergte;
daar op het zuidelijke halfrond waar zich de beste lokaties bevinden om astronomische waarnemingen te doen.