Sarepta
Om Sarepta blank blank blank Søk blank blank blank English blank
Sarepta
strek
Vårt strålende univers
strek
strek
strek
Sola
strek
strek
Vår naboplanet Venus
strek
strek
Utforsk planeten Mars
strek
strek
I bane rundt Saturn
strek
strek
Satellitter i bane
strek
strek
Romsonder og bemannede romfartøy
strek
strek
Jorda sett fra satellitt
strek
strek
Satellitter overvåker jorda
strek
strek
Jordobservasjon og GIS
strek
strek
Spinn-off
strek
strek
blank blank blank blank blank
strek
Satellittbilder
strek
strek
strek
Lenkebibliotek
strek
strek
Ordliste
strek
strek
Programvare
strek
strek
Læreplaner
strek
strek
Konkurranser
strek
strek
Prosjekter, aktiviteter
strek
strek
Nyhetsnotiser
strek
strek
blank
Herschelsonden
Herschelsonden er en europeisk romsonde som ble sendt opp sammen med Plancksonden i 2009. Ved å studere lys i det infrarøde spekteret, lys som har for lite energi til at vi kan oppfatte det med øynene våre eller optiske teleskop, studerer Herschel blant annet dannelsen av stjerner og galakser. Sonden er oppkalet etter Sir William Herschel som blant annet er oppdageren av planeten Uranus. Han er også oppdageren av infrarødt lys og han er den første som påviste at solsystemet vårt beveger seg gjennom verdensrommet.
 
Sir William Herschels 12 meter lange teleskop.
Sir William Herschels 12 meter lange teleskop.

Sir William Herschel regnes som 1700-tallets største astronom og en av de største astronomene gjennom tidene. På midten av 1700-tallet konstruerte og bygde han det desidert største teleskopet som noen gang var bygd til da. Speilet i teleskopet hadde en diameter på 1,26 meter og fokallengden var 12 meter. Da han studerte sola i år 1800 ble han den første til å oppdage infrarød stråling. Særlig på grunn av konstruksjonen av dette teleskopet og oppdagelsen av infrarød stråling er det ikke vanskelig å forstå hvorfor romsonden er oppkalt etter Herschel. Sonden bruker et speilteleskop som har en diameter på 3,5 meter – det største som noen gang er sendt opp i verdensrommet. Det studerer lys med bølgelengder på mellom 55 og 671 mikrometer – lys i det infrarøde spekteret. Lys i det infrarøde spekteret har for lite energi til at vi kan registrere det med øynene våre. Det betyr at Herschel kan se på lys som har reist lenge – universet utvider seg nemlig, noe som resulterer i at lys som reiser langt gjennom det mister energi. Herschel kan dermed se på stjerner og galakser som ble formet for veldig lenge siden, i det tidlige universet. Det kan også studere lyssvake objekter. Lyssvake objekter er det samme som kalde objekter - jo kaldere noe er, jo mindre energirikt lys sender det ut. Vi sier dermed at Herschelsonden studerer det kalde universet. Et eksempel på en kald del av universet er de store skyene av gass og støv hvor stjerner fødes. Hershelsonden kan dermed studere stjernefødsler og tilhørende planetdannelser. Vi kommer tilbake til dette lenger ned på siden. Siden observatoriet er plassert i verdensrommet, over den forstyrrende atmosfæren, kan det se detaljer bedre enn bakkbaserte observatorier. Dette forklares nærmere i artikkelen "Vårt strålende univers".

 
Framsiden (venstre) og baksiden (med varmeskjoldet) til Herschelsonden. Bilde: ESA
Framsiden (venstre) og baksiden (med varmeskjoldet) til Herschelsonden. Bilde: ESA

Ved å se på dannelsen av andre stjerner og planetsystemene rundt dem får vi en bedre forståelse av hvordan vår stjerne, sola, og planetene i vårt system er dannet. Kort fortalt åpner Herschel et vindu for å gi oss bedre kunnskap om hvordan stjerner og planetsystemer, noen av universets hovedingredienser, har blitt til, utviklet seg og gitt oss det universet vi ser i dag. Gjennom å øke kunskapen om våre omgivelser gir det, i likhet med mannen det er oppkalt etter, en bedre forståelse av vår plass i det hele.

For å bedre forstå hva Herschel studerer skal vi i de neste avsnittene si litt om hva universet består av og hvordan det er bygd opp. Deretter skal vi under overskriften "Stjernefødsler" komme tilbake til hva Herschel ser på. Ved først å gi et slikt overblikk over universet i sin helhet blir det lettere å forstå betydningen av det romsonden viser oss.

 
Universets store strukturer
Idag består universet av milliarder av galakser, hvor hver galakse kan inneholde flere milliarder stjerner. Galaksene har klumpet seg sammen i galaksegrupper som er om lag 10 millioner lysår store og består av opptil 50 galakser. Galaksegruppene har igjen samlet seg i en enda større struktur; galakseklustere - "bobler" som er over 100 millioner lysår store og innholder over en million galasker. Den største strukturen vi kjenner til er disse "boblene" på over 100 millioner lysår med et enda større mellomrom mellom seg. Boblene er vist som lysere klumper i boksen til høyre i figuren under. Da universet var ungt fantes ikke denne "boblestrukturen", materien og strålingen var nesten helt jevnt fordelt utover hele rommet. Dette er illustrert i boksen til venstre i figuren under. Du kan du lese mer om dette i artikkelen "Plancksonden".
 
Universts struktur, trykk på bildet for større versjon. Bilde: NASA/Chandra X-ray Observatory.
Universts struktur, trykk på bildet for større versjon. Bilde: NASA/Chandra X-ray Observatory.
Figuren til venstre viser en datasimulering av hvordan universet har klumpet seg sammen i stjerner, galakser, galaksegrupper og galakseklustere. Helt til venstre ser vi fordelingen av materie og stråling da det var 0,9 milliarder år gammelt, i midten ser vi strukturen da det var 3,2 milliarder år og til til høyre ser vi dagens struktur (13,7 milliarder år).

Et av de største spørsmålene i astronomien er når galaksene ble dannet, hvordan de ble formet og om alle galakser oppsto på omtrent samme tidspunkt. Galakser er som nevnt over sammensatt av stjerner, så disse spørsmålene leder også til spørsmålet om stjerner har blitt dannet på samme måte i hele universets historie. Har alle typer stjerner alltid vært tilstede, og blir stjerner alltid dannet med samme hastighet? Avhenger stjernedannelse av hvilken type galakse de befinner seg i og av universets alder?

Astronomer har lenge drømt om å svare på sprøsmålene over og med kapasiteten til Herschelsonden er denne drømmen endelig innen rekkevidde. Med Herschel er vi nemlig bedre rustet enn noen gang tidligere til å forstå mekanismene i stjernedannelser.
 
Stjernefødsler
Trykk på bildet for større versjon. Bilde: ESA.
Trykk på bildet for større versjon. Bilde: ESA.
I bildet Herschel har tatt til høyre ser vi et eksempel på hvordan romsonden gir oss mer dataljerte bilder enn tidligere av stjernefødsler. Her ser vi dannelsen av hundrevis av stjerner, og på grunn av Herschels følsomhet i det infrarøde spekteret ser vi gasskyene rundt fødslene. Å kunne se slike lyssvake gasskyer er helt avgjørende for å forstå detaljer rundt stjernefødsler bedre. Sammenklumpingen av slike skyer er nemlig det første steget i en stjernedannelse. Når senteret i skyen har klumpet seg nok sammen, slik at massetettheten er stor nok, blir den tilstrekkelig varm for å starte kjernefysiske reaksjoner - stjernen blir tent, men den er dekt av restene fra gasskyen og dermed umulig å se utenfor det infrarøde spekteret. Skyen blokkerer nesten all synlig lys. Fødselen og stjernenes tidligste stadier er med andre ord umulig å se hvis ikke vi har et teleskop som ser i det infrarøde spekteret. For å se detaljer bedre er det også en fordel at teleskopet er stort. Begge disse faktorene tilfredsstilles bedre av Herschel enn noen annen tidligere romsonde.
 
De første stjernene og galaksene
Astronomer kaller tiden før de første stjernene og galaksene ble formet for "the dark ages" (på norsk: "de mørke tidene"). Foruten den kosmiske bakgrunnsstrålingen, som romsondene COBE, WMAP og Planck har studert, er det ikke mulig å studere fenomener fra denne tiden; det fantes ingen stjerner og dermed ble det ikke sendt ut noe lys.

Da de første stjernene ble formet innholdt universet stort sett bare de to letteste grunnstoffene (hydrogen og helium), derfor besto de første stjernene for det meste av disse stoffene. Astronomer tror også at de første stjernene var store og massive, noe som resulterer i at de levde kort og døde voldsomt i supernovaeksplosjoner. I slike store stjerner og eksplosjoner blir tyngre grunnstoffer dannet - dette ga grunnlag for andregenerasjons stjerner, som består av andre grunnstoffer enn hydrogen og helium. Det la også grunnlag for å danne andre type objekter rundt de nye stjernene, som f.eks. steinplaneter og alt som finnes på dem, inkludert deg og meg - vi er faktisk alle stjernestøv!
 
Planetfødsler
En illustrasjon av solsystemets dannelse. Trykk på bildet for en større versjon.
En illustrasjon av solsystemets dannelse. Trykk på bildet for en større versjon.
Når en stjerne fødes blir gass og støv som ikke gikk med til å skape den svevende rundt i en disk. Mesteparten av partiklene i disken samler seg sammen i klumper vi kaller planeter. En illustrasjon av denne prosessen er vist i figuren til høyre. Basert på observasjoner en rekke romobservatorier har gjort har astronomer konkludert med at planetdannelse rundt stjerner er et vanlig fenomen. Romsonden Spitzer har vist at skyen av gass og støv rundt unge stjerner er relativt kortlivet - dette indikerer at dannelsen av planeter ikke bare er en vanlig prosess, men også en forholdsvis rask prosess. Flere romsonder leter etter planeter rundt andre stjerner. En av disse er Kepler, som du kan lese mer om her: http://kepler.nasa.gov.

Ved å se på gasskyene rundt stjerner kan Herschel studere planetdannelser. Ved hjelp av spektroskopi kan den også finne ut hvilke gasser som finnes der. Den studerer også hvilke stoffer som finnes på andre planeter, måner, astroider og kometer i vårt eget solsystem. Ved å gjøre dette kan vi forstå dannelsen og sammensetningen av planetsystemet rundt vår nærmeste stjerne (sola) bedre.
 
Norsk deltagelse i Herschelprosjektet
Å bygge Herschelsonden har vært en stor utfordring, blant annet fordi teleskopspeilet med sine 3,5 meter i diameter er det største teleskopet som noen gang er sendt opp i verdensrommet. Totalt er sonden om lag 4 meter bred, 7,5 meter høy og den veier rundt 3,4 tonn. Den ble sendt opp med en Ariane 5 rakett sammen med Plancksonden. Nammo på Raufoss har vært involvert i denne rakettypen helt siden 1991 og er i dag fast leverandør av flere av motorene.

Herschel har delt mer enn skyvekraften ut i verdensrommet med Planck. For å optimalisere ressursbruken er de to observatoriene utviklet i et samlet prosjekt ved at stort sett de samme bedriftene har bidratt i utviklingen av begge sondene. Når det gjelder norsk deltagelse innebærer det at Protec på Kongsberg har bidratt i begge prosjektene, i tillegg til Nammo som implisitt har bidratt ved å være leverandør til raketten som har løftet dem ut i verdensrommet.

I artikkelen "Plancksonden" kan du blant annet lese mer om norsk deltagelse i Planckprosjektet og om Plancksonden generelt. For å lese mer om og få oppdatert informasjon om Herschel kan du besøke http://herschel.esac.esa.int.
Tips noen om denne siden Utskriftsversjon av denne siden
 
Dette temaet inneholder også:
Et strålende univers
Et univers av stjerner
AMS - Alpha Magnetic Spectrometer
Hubblesonden
Plancksonden
Rosetta leter etter svar i verdensrommet
Elektromagnetisk stråling
blank blank
blank
blank blank blank blank blank blank
Sarepta er en tjeneste fra Nasjonalt senter for romrelatert opplæring, www.narom.no
i samarbeid med Norsk Romsenter, www.romsenter.no.
Kontakt Sarepta
blank