Denne gangen presenterer vi rykende ferske bilder fra James Webb-teleskopet med forklaring skrevet av en som er med på prosjekter som bruker noen av disse bildene. I tillegg kan du lese siste nytt om det svarte hullet i Melkeveiens sentrum, den nye spalten Barnas Univers fortsetter med stjernenes liv, og teleskopserien avsluttes med en artikkel om utstyr for å se på Sola. Så det er ingen grunn til ikke å lese dette bladet.
Oversikt over innholdet:
Et nytt univers åpner seg: De første bildene fra James Webb-teleskopet
Dette er Sagittarius A*: Det supermassive svarte hullet i sentrum av Melkeveien er fotografert for første gang.
Kan nøytronstjerner eksplodere?: En ny type utbrudd fra uvanlige nøytronstjerner gir svaret.
Skyer på Mars: Et nytt NASA-prosjekt på Zooniverse skal gi ny forståelse av skyene på vår naboplanet.
Et stadig større univers: 100 år siden universets ekspansjon ble forutsagt fra den generelle relativitetsteorien.
11-12 Vegard Rekaa: Hvordan kan vi engasjere de yngre? Hvem skal astronomiforeningene være for? For tragedien ligger i det at når vi snakker om «de yngre» i astronomiforeningene, så snakker vi om de under 60(!).
12-13: Lunsj + Solteleskop, visning av sola utenfor inngangen!
13-14 Gunnar Mæhlum: Norskprodusert utstyr til NASAsatellitter
14-15 Terje Fredvik: Solar Orbiter – et skråblikk på Sola fra nært hold
15-16 Titus M. Casademont: UiO The RIMFAX Ground Penetrating Radar on Perseverance – Gaining Insight to the Martian Past
Are Vidar Boie Hansen, redaksjonsmedarbeider i Astronomi og lektor ved Akademiet Oslo
For mange er dette det mest spennende spørsmålet innen astronomien. Naturvitenskapen som beskjeftiger seg med dette, kalles astrobiologi. Astrobiologien er en helt ny vitenskap, som bruker kunnskap og metoder fra astrofysikk, kjemi, biologi og andre naturvitenskaper, men det berører også andre fagfelt, for eksempel filosofi og samfunnsvitenskap.
Livets vann
Foreløpig har vi ikke funnet noe slags liv noe annet sted i universet enn her på Jorda. På den andre siden har vi bare så vidt kommet i gang med letingen.
Slik vi forstår liv i dag er livsprosesser helt avhengige av flytende vann for å overleve. Dette betyr at liv bare kan eksistere på planeter – og tilsvarende objekter som måner og dvergplaneter – der flytende vann kan eksistere.
Som du kan lese i Astronomi 2/2022 var det først på midten av 1990-tallet at vi begynte å oppdage planeter rundt andre stjerner, og i dag har vi altså oppdaget mer enn 5000 av dem. Mange av disse planetene kan teoretisk sett ha liv, men hva konkret skal vi se etter for å avgjøre spørsmålet?
Det beste er selvfølgelig å observere levende organismer direkte. Det er imidlertid vanskelig å se hvordan vi skal få til dette når det gjelder liv utenfor vårt eget solsystem, og vanskelig nok her også, hvis de finnes. Vi må derfor nøye oss med indirekte observasjoner av hvordan liv påvirker omgivelsene sine.
Biosignaturer
En biosignatur eller biomarkør er en eller annen fysisk substans som produseres av levende organismer. Dette kan for eksempel være ioner, molekyler, mineraler eller fossiler. Hvis for eksempel et molekyl skal regnes som en biosignatur, må man være helt sikre på at det ikke er blitt dannet av naturlige prosesser som ikke forutsetter liv, såkalte abiotiske faktorer. Oksygenet i Jordas atmosfære stammer for det meste fra fotosyntese, men hvis vi finner en eksoplanet med oksygen i atmosfæren, betyr ikke det at vi kan konkludere med at det fins liv som driver fotosyntese der. Oksygenmolekyler kan nemlig også dannes av abiotiske faktorer.
Det er blitt foreslått hele 14 000 forskjellige atmosfæriske biosignaturer, men dessverre er ingen av dem hundre prosent sikre. I vårt eget solsystem har mange astronomer spekulert på om metan på Mars er et tegn på at det fins liv der. I dagens Mars-miljø forsvinner metan fra atmosfæren veldig fort. Likevel fins det ørsmå mengder metan i Mars-atmosfæren, så en eller annen mekanisme må altså fylle på med metan. Kan det være mikroorganismer? Foreløpig har man ikke konkludert, fordi man vil undersøke alle tenkelige abiotiske faktorer først.
En annen mulighet er å finne spesielle kombinasjoner av molekyler. Hvis vi finner metan sammen med molekyler som oksygen, ozon og karbondioksid, er det en sterkere indikasjon på liv.
Grafikk: NASA, ESA, CSA, STScI, Joseph Olmsted (STScI)
Som alltid i vitenskapelige undersøkelser, er også målefeil en mulighet. I 2020 mente noen astronomer at funn av molekylet fosfin i atmosfæren til Venus ikke kunne forklares med abiotiske faktorer, og det kunne være et tegn på mikroorganismer i atmosfæren. En ny analyse av dataene viste at det enten ikke fins fosfin i Venus-atmosfæren, eller at det er så lite av det at det ikke er målbart.
Teknosignaturer
På slutten av 1800-tallet mente den amerikanske forretningsmannen og astronomen Percival Lowell at han kunne se rette streker på Mars i sitt 61 cm refraksjonsteleskop. Han tolket dette som irrigasjonskanaler, og spekulerte på om Mars var bebodd av en teknologisk avansert sivilisasjon som var rammet av tørke. På slutten av 1800-tallet var nettopp kanaler, som Suez-kanalen, toppen av høyteknologi. I 1909 viste observasjoner med det nye 1,5 m speilteleskopet på Mount Wilson at Lowells kanaler ikke eksisterer.
KANALER: Percival Lowell lagde
dette kartet over kunstige
kanaler han mente å
kunne observere på
Mars.
Illustrasjon: Percival
Lowell
Kanalene på Mars er et eksempel på teknosignaturer, eller teknomarkører. Hvis det fins levende vesener som har utviklet avansert teknologi, kan vi lete etter tegn på teknologisk manipulering av omgivelsene.
Det fins mange mulige teknosignaturer. Den første man lette systematisk etter, var radiobølger. Radiobølger ble oppdaget av Heinrich Hertz i 1887, og så tidlig som i 1899, mente Nikola Tesla at han fanget opp kunstige radiosignaler fra Mars.
I 1960 satte radioastronomen Frank Drake i gang Project Ozma. Eksperimentet gikk ut på å lytte etter interstellare radiobølger fra sivilisasjoner på planeter rundt andre stjerner. Drake valgte ut stjernene Epsilon Eridani og Tau Ceti, siden de ligner på Sola og befinner seg ganske nær oss. Han lyttet til frekvenser rundt 1420 MHz, siden hydrogen naturlig sender ut radiostråling på denne frekvensen. Siden hydrogen er det vanligste grunnstoffet i universet, må en sivilisasjon som driver med radioastronomi kjenne til slik stråling.
Ingen signaler fra utenomjordiske sivilisasjoner ble funnet, men leting etter intelligent liv i universet var i gang. Leting etter tegn på intelligent liv i universet kalles i dag SETI (Search for Extra-Terrestrial Intelligence).
Grafikk: Maria Hammerstrøm, basert på grafikk fra University of Rochester
Wow!-signalet
15. august 1977 registrerte radioteleskopet Big Ear ved Ohio State University et sterkt radiosignal på en frekvens veldig nær 1420 MHz fra stjernebildet Skytten. Signalet ble registrert i 72 sekunder, noe som skyldes at teleskopet bare kunne justeres for høyde, så det skannet i lengderetningen ved hjelp av jordrotasjonen. Vi vet derfor ikke hvor lenge signalet egentlig varte.
Signalet var så oppsiktsvekkende at radioastronomen Jerry R. Ehman, som så det først, skrev Wow! ved siden av det på utskriften, og det er derfor kjent som Wow!-signalet. Det er aldri blitt observert igjen, og til tross for mange foreslåtte forklaringer er Wow!-signalet fortsatt et mysterium. Det inneholder tilsynelatende ingen modulasjon, som er en vanlig jordisk måte å pakke informasjon inn i en radiobølge, men fortsatt regnes Wow!-signalet som den beste kandidaten for et ekte signal fra utenomjordisk intelligens.
MØNSTER: Utskrift av Wow!-signalet med Jerry R. Ehmans kommentar.
Foto: Big Ear Radio Observatory and North American AstroPhysical Observatory (NAAPO)
Breakthrough Listen
Det viktigste aktive SETI-prosjektet i dag er Breakthrough Listen. Prosjektet startet i januar 2016 og skal etter planen vare i ti år. Initiativet kom blant annet fra Frank Drake og Stephen Hawking, og prosjektet er finansiert av den russisk-israelske milliardæren Jurij Milner.
Breakthrough Listen bruker Green Bank Observatory i USA og Parkes Observatory i Australia til å lytte etter signaler fra to millioner nærliggende stjerner, foruten galaksekjerner, hvite dverger, nøytronstjerner, svarte hull og Melkeveiens sentrum. Prosjektet skal kunne registrere et radiosignal tilsvarende en vanlig flyradar rundt de nærmeste tusen stjernene.
Breakthrough Listen inkluderer også leting etter laserpulser i synlig lys ved hjelp av Automated Planet Finder-teleskopet ved Lick-observatoriet i USA. Dataene ligger åpent tilgjengelige på prosjektets nettside, slik at hvem som helst kan laste dem ned og analysere dem. Resultater publiseres hver sjette måned.
LYTTER: Parkes Observatory i
Australia er et av teleskopene
som brukes til å lytte etter
signaler fra utenomjordiske
sivilisasjoner.
Foto: CSIRO
Foreløpig har man ikke funnet noen signaler fra utenomjordiske sivilisasjoner. Dette er kanskje skuffende, men for det første er dette i seg selv et funn, og for det andre har Breakthrough Listen funnet mange interessante signaler fra astrofysiske prosesser som hjelper forskerne videre.
Denne artikkelen ble publisert i Astronomi 2/2022.
Meld deg inn i Norsk Astronomisk Selskap for å abonnere på bladet. Melder du deg inn nå, vil du fortsatt få ettersendt nr. 2. Neste utgave kommer ut i løpet av september.
Håkon Dahle, Gjesteforsker ved Institutt for teoretisk astrofysikk, UiO
Forslag om et «neste generasjons romteleskop» ble diskutert allerede på midten av 1980-tallet. I 1990, samme år som Hubble Space Telescope (HST) ble utplassert i verdensrommet, foreslo en komité nedsatt av National Research Council i USA å bygge et romteleskop med et 6-meters hovedspeil for å observere infrarød stråling. Det ble anslått et oppskytningstidspunkt i 2009 og en prislapp som tilsvarer omtrent 4,3 milliarder dollar med dagens pengeverdi.
Gjennom siste halvdel av 1990-tallet fikk JWST sin nåværende design med en solskjerm og segmentert hovedspeil. I en periode omkring 2011 stod JWST i fare for å bli kansellert på grunn av kostnadsoverskridelser. Heldigvis gikk det ikke slik, og JWST ble omsider skutt opp på tampen av 2021 fra Korou i Fransk Guyana. Den endelige prisen ligger på omkring 10 milliarder dollar.
Grafikk: NASA, C. Godfrey (STScI) og Maria Hammerstrøm
Det kaldeste teleskopet i universet
JWST kan måle stråling i bølgelengdeområdet 0,6–28 mikrometer, det vil si fra oransje lys til infrarødt. Det er utstyrt med fire instrumenter: Den nær-infrarøde spektrografen (NIRSpec), det nær-infrarøde kameraet (NIRCam), det nær-infrarøde kameraet og spalteløse spektrografen (NIRISS) og det mellom-infrarøde instrumentet (MIRI). Disse instrumentene kan til sammen brukes på 17 forskjellige måter, hvorav flere representerer banebrytende teknologi.
Infrarød stråling med bølgelengder kortere enn 2,4 mikrometer kan måles ganske effektivt fra bakken siden mye av denne strålingen slipper gjennom Jordas atmosfære. Infrarød stråling med enda lengre bølgelengder blir derimot i stor grad absorbert av molekyler i jordatmosfæren. Videre ut i det infrarøde bølgelengdeområdet blir de bakkebaserte observasjonene i tillegg forstyrret av termisk stråling (varmestråling) fra atmosfæren og fra selve teleskopet. Dette kan på sett og vis sammenlignes med å observere stjernehimmelen gjennom et sotet vindu midt på dagen med et selvlysende teleskop!
For å minimere slik termisk stråling, skal JWST befinne seg i en bane omkring gravitasjonslikevektspunktet L2 (Lagrange-punkt 2), omkring 1,5 millioner kilometer fra Jorda i retning vekk fra Sola. Sett fra L2 vil Sola, Jorda og Månen alltid befinne seg i omtrent samme retning og kan dermed lett skygges for. For å unngå strølys fra disse tre himmellegemene er JWST utstyrt med en solskjerm i fem adskilte lag. Til sammen slipper disse lagene kun gjennom en milliontedel av solstrålingen, og i skyggen bak solskjermen er temperaturen omtrent –233 grader celsius. På solsiden vil temperaturen være over 100 varmegrader.
MIRI-instrumentet, som er mest følsom for termisk stråling, blir ytterligere kjølt ned til –267 grader celsius (6 kelvin) ved hjelp av helium.
På denne måten vil JWST i noen bølgelengdeområder være opptil tusen ganger mer følsom for infrarød stråling enn noe tidligere teleskop på bakken eller i verdensrommet.
James Webb vs. Hubble
JWST blir ofte omtalt som en arvtager etter HST. Det er både galt og riktig.
Teleskopet representerer en oppgradering i den forstand at speildiameteren er 6,6 meter, sammenlignet med 2,4 meter for HST. Både JWST og HST kan observere rødt lys og den delen av det infrarøde spekteret som ligger nærmest synlig lys. JWST dekker imidlertid større deler av det infrarøde området, og er dermed også i like stor grad en arvtager etter det infrarøde romteleskopet Spitzer Space Telescope som hadde en speildiameter på kun 0,8 meter og var i drift i perioden 2003–2020.
JWST er designet for å ha optimal følsomhet og skarphet i det infrarøde området, og vil faktisk ikke være mer følsom for (rødt) synlig lys enn HST. Fordi HST kan registrere UV-stråling og blått lys som ikke JWST kan måle, vil de to romteleskopene utfylle hverandre.
Håpet er å kunne drive HST fram til ca. 2030 slik at de to teleskopene kan overlappe i årene framover. Det foreligger planer om et nytt og større romteleskop som kan måle UV-stråling og blått lys etter at HST har sluttet å fungere, men dette forventes ikke å være klart før tidlig på 2040-tallet.
Siste glimt av JWST på vei ut i rommet. Foto: Arianespace, ESA, NASA, CSA, CNES
Dette er et utdrag av artikkelen. I den fullstendige artikkelen i Astronomi 1/2022 kan du blant annet lese mer om de første observasjonene som skal gjøres og hva James Webb-teleskopet skal forske på.
Meld deg inn i Norsk Astronomisk Selskap for å abonnere på bladet. Melder du deg inn nå, vil du fortsatt få ettersendt nr. 1. Neste utgave kommer ut i løpet av mai.
Denne gangen har vi en helt ny spalte – Barnas univers. Så nå håper vi at flere kan glede seg over det fine bladet. Ellers har vi som vanlig flere spennende og varierte temaer som dere kan lese om, fra filmkommentar til big bang og svarte hull. Teleskopserien vår begynner å nærme seg slutten. Denne gangen dreier det seg om kompakte teleskoper.
Oversikt over innholdet:
5000 eksoplaneter! Ny milepæl nådd i jakten på flere eksoplaneter.
Kontakt: 25 år siden denne astronomi-filmen kom.
Er vi alene i universet? Hvordan vi leter etter tegn på liv i universet.
Tett dans: Nærkontakt mellom to svarte hull.
Hva var før big bang? … og 10 andre ofte stilte spørsmål om ursmellet.
Jakter på døde stjerner: Nøytronstjerner er de svarte hullenes småsøsken.
Russlands første operasjonelle oppskytning med Angara 1.2 rakett ble observert fra to steder i Norge i natt mens den gjorde en «deorbit burn». Raketten hadde militær nyttelast, antakelig en radar satellitt.
Rolf I. Eliassen observerte og fikk fotografert dette fra Giljastølen i Rogaland og skriver «Så ut som en helt rund sky som beveget nokså fort fra sør-øst mot nord-vest…jeg trodde først det var en liten skydott som ble lyst opp av et eller annet, men den beveget seg alt for fort i motsatt retning av vindretningen og den fadet helt ut i nord-vest. Det var synlig i ca. 2 minutt 🙂
Dette FGS-instrumentet er forklaring på hvordan James Webb-teleskopet guides og peker så nøyaktig! FGS har et mindre og separat teleskop som fotograferer en stjerne 16 ganger/sek for å oppdatere speilstyringen.
Etter å ha startet kalibreringen av de 18 primærspeilene med Webbs første deteksjon av stjernelys i det nær-infrarøde kameraet (NIRCam), jobber teleskopteamet hardt med de neste trinnene for full drift av teleskopet. Teamet bruker et annet instrument, Fine Guidance Sensor(FGS), for å låse det til en guidestjerne og peke teleskopet riktig med høy nøyaktighet.
Graden av presisjon som den kan oppdage endringer i pekingen til et himmelobjekt tilsvarer en person i Oslo som kan se øyebevegelsen til noen som blinker ved i Trondheim 500 kilometer unna!
Donald Ducks nysgjerrighet skaffer ham ofte problemer, men også spennende opplevelser som astronaut, for eksempel. Din nysgjerrighet som Donald-leser blir belønnet med morsomme leseropplevelser – og i denne bokserien med kunnskap om naturvitenskapene.
Vitenskapen om astronomi er både eldgammel og i rivende utvikling. I antikken anvendte man kunnskap om himmelen i navigasjon og landbruk. I middelalderen risikerte vitenskapsmenn livet for å hevde at jorda ikke var universets sentrum, og i dag gjør vi banebrytende oppdagelser om universets yttergrenser.
Ny astronomisk forskning kan synes ufattelig – og hva er da mer opplagt enn å nærme seg temaet gjennom elleville Donald Pockethistorier? I Andeby er ingen ting er umulig, og vi kan bli med på astronomiske turer uten å risikere annet enn å bli underholdt. Og å sitte igjen med noen spørsmål: Kan det finnes intelligent liv på andre planeter? Hvorfor bli man vektløs i verdensrommet? Kan jorden bli utslettet av en meteor? Forskningsjournalist Bjørn Vassnes gir deg svar på noen av disse svimlende spørsmålene i introduksjonene til historiene. I bokens forord forteller han om astronomiens utvikling og oppdagelser – som kan sette selv en Donald-lesers fantasi på prøve. Innbundet. 288 sider.
