Foto: Gunnar Lövsund och Katarina Art
Det redogjorde Tore Månsson för denna måndags-kväll, i ett som väntat översiktligt och välstrukturerat föredrag. Innan kikare kommit i bruk, d.v.s. före Galileis linsteleskop 1609 och Newtons reflektor 1668, var man ju hänvisad till sina obeväpnade ögon. Men med hjälpmedel som Jacobs stav och kvadranten kunde man ändå åstad-komma positionsbestämningar och studera rörelse-mönster på stjärnhimlen med så bra precision att data gick att använda för fartygsnavigation och förutsägelser om celesta fenomen som sol- och månförmörkelser.
Efter teleskopens introduktion påbörjades ett ännu pågående utvecklingsarbete av instrument och metoder. Nästan från början konfronterades man med problemet kromatisk aberration, d.v.s. att det synliga ljusets komponenter fokuseras på något olika avstånd från objektivlinsen eller huvudspegeln och därför ger en färguppdelad bild av objektet i okularet. Det problemet har man nu löst rätt väl genom att kombinera linser av olika glassorter (d.v.s. med olika brytnings-index) i refraktorn eller med en korrektionslins i reflektorn.
En maxgräns för teleskopens storlek tycktes också slutligen vara nådd, på t.ex. 5 meter för speglar (Mt Palomar, U.S.A.). Större glasmassor deformeras alltför mycket i jordbundna instrument för att kunna ge en skarp bild, men med s.k. aktiv optik har man numera överskridit den gränsen med flera meter, som i ESO:s VLT. Där motverkas deformationer vid teleskopets olika lägen av datorstyrda domkrafter som får böja tillbaka den flexibla spegeln.
Den förmodat oundvikliga begränsningen i bildupplösning på 1”, given av luftoron i atmosfären (”seeing”), gick också den att rucka på, och förbättra till åtminstone 0,1”. Det åstadkommer man i s.k. adaptiv optik med hjälp av en flexibel spegel som snabbt och följsamt deformeras på signaler från en ”vågfronts-sensor” i strålgången. Denna analyserar kontinuerligt inkommande vågfronter i ljuset från en guide-stjärna nära det intressanta objektet. I frånvaro av en tillräckligt stark närbelägen stjärna kan man med hjälp av riktade kraftiga laserpulser ut i rymden excitera Na-atomer, som i tillräckliga halter förekommer i mesosfären c:a 90 km upp. Dessa återsänder tacksamt emitterat ljus från natriums D-nivå vid 589 nm, vilket duger lika bra som ljuset från en guide-stjärna.
Observationsteknikerna inom andra våglängds-områden än det synliga ljusets har förstås också utvecklats. Antenndiametrar över c:a 60 m renderar en upplösning hos radioteleskopen i paritet med de stora optiska speglarnas. Det förekommer antenner på upp till 500 m, men alternativet många hopkopplade mindre antenner (t.ex. i LOFAR) är väl så bra. Numera kan man också kartlägga röntgen- och gamma-strålning från kosmiska objekt, med satellitteleskop som ”Newton” och ”Fermi” (f.d. ”GLAST”).
Slutligen berörde Tore observationstekniker på forskningsfronten. Hit hör neutrino-detektion i ”ICE cube” i Antarktis, med sensorer placerade i 2,5 km djupa borrhål i isen. Nästan science fiction är försöken att påvisa gravitationsvågor, kanske från två sammansmältande svarta hål långt borta. För ändamålet används jordbundna laser-interferometrar med km-dimensioner, t.ex. i ”LIGO”-projektet, och så småningom även rymd-baserade system som det planerade ”LISA”, med detektorerna placerade i skilda Lagrange-punkter kring Jorden.
Text: Bertil Forslund