Referat och egna synpunkter från ett föredrag i Magnethuset av Erik Zackrisson, docent i astronomi vid Stockholms Universitet, måndagen den 23 april 2012.
Erik inledde med att berätta om spektrallinjer och våglängdsområden i samband med detektion av strukturer i rymden. Gas- och stoftmoln både i jordens atmosfär och i rymden utanför har en tendens att skymma strålningen från objekt såsom stjärnor och galaxer och annat som finns i vårt universum. Därför tar vi hjälp av vår supermoderna teknik och skickar upp satelliter ovanför jordatmosfären. Till vår hjälp har vi Hubbleteleskopet som har givit oss fantastiska bilder på stjärnbildningsområden, nebulosor, galaxhopar, galaxkollisioner m m. COBE- och WMAP-satelliterna detekterar den kosmiska bakgrundsstrålningen som ju är resterna av vart tidiga heta universum, Big Bang och den efterföljande inflationen, dvs. den enorma expansionen som skedde då. Det största markbaserade fungerande teleskop vi har här i Sverige är ett 1 meters teleskop, dvs. teleskop av reflektortyp där spegeldiametern är 1 meter. Det teleskopet finns hos Astronomiska institutionen hos Stockholms Universitet i huset Alba Nova i Stockholm.
Det finns också andra stora teleskop i Sverige t.ex. ett i Lund som är större, 1,5 meter i diameter, men icke fungerande beroende på kanske främst finansiella orsaker.
Stjärnbildningsprocesserna är ytterst komplicerade och vi har svårt att första dessa processer i detalj. Det beror på att de sker i massiva, stoftrika molekylmoln. På grund av stoftet är det mesta av stjärnbildningen skymd för synligt ljus. Med infraröddetektorer på satelliter kan man dock observera dessa protostjämor inbäddade i sina stoftkokonger. Inom den lokala gruppen av galaxer där Vintergatan och Andromedagalaxen ingår, är stjärnbildningsprocesser relativt sällsynta, men om dessa båda spiralgalaxer kolliderar skulle det kunna sätta igång en stjärnbildningsprocess. Vi vet ju att galaxerna Vintergatan och Andromeda är på kollisionskurs mot varandra. Kanske de klotformiga stjärnhoparna som bildar en sfärisk halo runt de flesta spiralgalaxerna bildades under sådana omständigheter, dvs. kollisioner mellan spiralgalaxer. De klotformiga stjärnhoparna är väldigt gamla objekt. Erik visade animeringar på hur två galaxer kolliderade med varandra. Ofta är det mindre galaxer som kolliderar med varandra och ger upphov till en typisk elliptisk galax. Dessa som i sin tur kolliderar med varandra, ofta i de centrala delarna av en galaxhop, ger upphov till galaxkannibalism som skapar en elliptisk jättegalax. I solsystemets närmaste omgivning finns en s.k. ”Starburstgalax” (stjärnbildningsgalax), M 82 i Stora Björnen. Stjärnbildningen sker där i de centrala delarna. Mot planet, där stjärnbildningen sker, blåses vätgas ut i form av vindar.
Tycho Brahe upptäckte den 11 november 1572 en supernova, SN 1572. 16 månader senare kunde han inte se längre novan for blotta ögat. Kikaren var då ännu inte uppfunnen. Supernovaresten finns i stjärnbilden Cassiopeia och är en av de starkaste radiokällorna på himlen.
Stjärnbildning och supernovaaktivitet var vanligare i det tidiga Universum, som också genererade de tyngre grundämnen vi ser i dag. De senaste resultaten från WMAP tyder på att de första stjärnorna bildades c:a 400 — 500 miljoner år efter Big Bang.
Rymdteleskopet Hubble har varit en stor källa till kunskap om universum. Men vad händer sen när Hubbleteleskopet går i graven? Om 5 år lär Hubbleteleskopet kollapsa. Kommer James Webb—teleskopet ta över år 2018? Med Hubbleteleskopet har man under 13 dygn tagit de djupaste bilderna av vårt universum någonsin, 13 miljarder år tillbaka i tiden.
Idag har vi Very Large Array i New Mexico, som bestar av 27 radioteleskop placerade i ett visst monster for att uppnå bästa upplösning. Med det teleskopet har man studerat M 82 och dess supernovarester. I Chile finns ESO:s observatorium på berget Paranal i Atacama-öknen.
Teleskopet VLT med en spegel på 8,2 meter i diameter är världens största teleskop i sitt slag. Med detta teleskop har man tagit bilder av Krabbnebulosan, som är rester från en supernovaexplosion som skedde år 1054. I mitten av nebulosan finns en neutronstjärna.
Med de framtida nya generationernas rymdteleskop, t.ex. James Webb, räknar astronomerna med att se de första astronomiska ljuskällorna, de s.k. supertunga Dark stars. Det verkar vara mycket intressanta objekt som vi vet väldigt lite om. Erik berättade också om Dark stars extremt ljusstarka stjärnor som man tror bildas när mörk materia kolliderar. Man uppskattar att universum består av 75 % mörk energi, 21 % mörk materia och 4 % normal materia.
Simuleringar av universums struktur visar att galaxbildningen är mycket komplex. Galaxer och galaxhopar har en enormt rik struktur som också visar på innehåll av mörk materia. Erik visade bildanimationer på detta skeende. Den mörka materien växelverkar gravitationellt endast med sig själv och andra materiekomponenter. Den normala baryoniska materien växelverkar mycket starkt med Sig själv genom kollisioner mellan atomerna, vilket resulterar i ett gastryck. Om tätheten är hög kan materien med tiden förlora sin energi genom strålningsprocesser vilket bidrar till hopklumpning och stjärnbildning och supernovaexplosioner.
Den storskaliga strukturen visar på filament av mörk materia dar den normala materien följer med som någon sorts mareld på havet, om man får uttrycka det så. Astronomen Fritz Zwicky mätte redan på 1930-talet en galaxhops storlek och galaxernas hastighet, dvs. rödförskjutningen, och beräknade sedan massan hos galaxhopen. Han fann att den totala massan han på detta sätt erhöll översteg den man far genom att beräkna galaxernas totala massa utifrån ljusstyrkan man observerar. Man kan också mäta massan hos en galaxhop genom gravitationslinseffekten, en ny metod som går ut på att hopen fungerar som en gigantisk lins som böjer ljuset och därav beräknar man massan.
De närvarande STAR-medlemmarna ställde också många frågor angående mörk materia, svaret är fortfarande något diffust! Kanske kan framtidens teknik lösa den gåtan?
Vad är då den mörka energin, kan det vara en slags repulsion i termen av den kosmologiska konstanten, som fungerar som en konstant acceleration som far allt större betydelse med tiden. Denna masslösa kraft kan vara energi hos vakuumet.
Härmed är min energi slut liksom referatet från ett mycket intressant föredrag av astronomen Erik Zackrisson.
Ett stort tack å STARs vägnar!
Text: Bernt Balkh
Ulf Larsson och Mats Mattsson från STAR redogjorde for sina erfarenheter av den behändiga manicken AstroTrac. Den monteras ovanpå ett vanligt kamerastativ och överst på den monteras kameran. Polaxelinställning görs med en tillhörande polsökare och sedan vrider en 12V—motor kameran i takt med stjärnhimlen så att långa exponeringstider möjliggörs. Precisionen i följningen är tydligen mycket bra.
