„Stjörnustöð Evrópulanda á suðurhveli“: Munur á milli breytinga
Efni eytt Efni bætt við
Ekkert breytingarágrip |
|||
Lína 32:
Rannsóknamiðstöðvar eru líka í Santiago, höfuðborgar Chile. Auk þess rekur ESO svæðisstöðvar víðar í landinu.
== Vísindi og sjónaukar ESO: Rannsóknarsvið og helstu uppgötvanir ==
=== Leitin að fjarreikistjörnum ===
Leitin að reikistjörnum utan okkar sólkerfis snýst að miklu leyti um leit okkar að svari við einni merkustu spurningu mannkyns: Er líf annars staðar í alheiminum? Í stjörnustöðvum ESO eru einstök mælitæki til að finna, rannsaka og fylgjast með svonefndum fjarreikistjörnum.
Með Very Large Telescope tókst stjörnufræðingum í fyrsta sinn að greina ljós reikistjörnu utan okkar sólkerfis og taka í leiðinni fyrstu ljósmyndina af fjarreikistjörnu. Þessi hnöttur er risi, um fimm sinnum massameiri en Júpíter. Þessar athuganir marka fyrsta stóra skrefið í átt að einu mikilvægasta markmiði nútíma stjarnvísinda: Að greina eðliseiginleika og efnasamsetningu risareikistjörnu og að lokum lítilla bergreikistjarna.
Með HARPS-litrófsritanum fundu stjörnufræðingar hvorki fleiri né færri en fjórar reikistjörnur á braut um nálæga sólstjörnu. Allar voru þær massaminni en Neptúnus og tvær þeirra álíka massamiklar og jörðin – þær smæstu sem fundist hafa hingað til. Í lífbelti stjörnunnar fannst sjö jarðmassa reikistjarna. Umferðartími hennar um móðurstjörnuna er 66 dagar. Stjörnufræðingar telja að þessi reikistjarna sé þakin hafi. Uppgötvunin markaði tímamót í leit að reikistjörnum sem gætu viðhaldið lífi.
Annar sjónauki á La Silla er hluti af neti sjónauka á víð og dreif um jörðina og leitar fjarreikistjarna með örlinsuhrifum. Í þessu samstarfi fannst reikistjarna sem er sennilega líkari jörðinni en nokkur önnur sem fundist hefur hingað til. Hún er aðeins fimm jarðmassar og hringsólar um móðurstjörnuna á um það bil 10 árum. Yfirborð hennar er næsta áreiðanlega úr bergi eða ís.
=== Ákvörðun á aldri alheimsins ===
Stjörnufræðingar hafa gert einstakar mælingar með Very Large Telescope sem ryður brautina fyrir sjálfstæðri aðferð til ákvörðunnar á aldri alheimsins. Þeim tókst þá í fyrsta sinn að mæla magn geislavirku samsætunnar úraníums-238 í stjörnu sem varð til þegar Vetrarbrautin okkar var enn að myndast.
Þessi „úranklukka" getur sagt til um aldur stjörnunnar líkt og kolefni getur sagt til um aldur fornminja í fornleifafræði. Mælingarnar sýna að stjarnan er 12,5 milljarða ára gömul. Stjörnur geta ekki verið eldri en alheimurinn svo hann hlýtur að vera eldri en þetta. Þetta kemur heim og saman við niðurstöður athugana í heimsfræði, sem segja að aldur alheimsins sé um 13,7 milljarðar ára. Stjarnan og Vetrarbrautin okkar hljóta því að hafa myndast tiltölulega skömmu eftir Miklahvell.
Önnur niðurstaða, fengin með því að nýta nútímatækni til hins ítrasta, varpar nýju ljósi á upphaf Vetrarbrautarinnar. Með því að mæla magn beryllíums í tveimur stjörnum í kúluþyrpingu rannsökuðu stjörnufræðingar fyrstu stigin í myndun fyrstu stjarna Vetrarbrautarinnar og stjarna kúluþyrpingarinnar. Þeir komust að því að fyrsta kynslóð stjarna í Vetrarbrautinni okkar varð til skömmu eftir lok hinna ~200 milljón ára löngu „myrku alda“ sem fylgdu í kjölfar Miklahvells.
=== Svarthol í miðju Vetrarbrautarinnar ===
Hvað liggur í miðju Vetrarbrautarinnar? Stjörnufræðinga grunaði lengi að í miðju Vetrarbrautarinnar leyndist svarthol en gátu ekki vitað það fyrir víst. Ótvíræð sönnunargögn fengust ekki fyrr en fylgst hafði verið með hreyfingu stjarna umhverfis miðju Vetrarbrautarinnar um 15 ára skeið með sjónaukum ESO á La Silla og Paranal.
Stjörnur við miðju Vetrarbrautarinnar eru svo þétt saman að sérstaka ljósmyndatækni eins og aðlögunarsjóntækni þarf til að auka upplausn VLT svo hægt sé að greina þær í sundur. Slóðir þeirra sýna, svo ekki verður um villst, að þær eru á braut um gríðarlega massamikið risasvarthol sem er næstum fjórum milljón sinnum massameira en sólin okkar. Athuganir VLT leiða einnig í ljós innrauða ljósblossa sem bárust frá svæðinu með reglulegu millibili. Þótt uppruni blossanna sé óþekktur benda athuganir til að þá megi rekja til hraðs snúnings svartholsins. Hvað svo sem um er að ræða, þykir ljóst að mikið gengur á í miðju Vetrarbrautarinnar.
Stjörnufræðingar hafa líka notað VLT til að skyggnast inn að miðju annarra vetrarbrauta. Þar finna þeir líka skýr merki risasvarthola. Í virku vetrarbrautinni NGC 1097 sást flókið net stróka sem vindur sig niður að miðju vetrarbrautarinnar. Þetta sýnir í fyrsta sinn ferlið sem ber efni niður að kjarna vetrarbrautar.
=== Gammablossar ===
Gammablossar eru hrinur háorkugeislunar sem berast til jarðar utan úr geimnum. Hver hrina er skammlíf og getur varað allt frá sekúndubrotum upp í nokkrar mínútur – í augnablik á tímakvarða alheimsins. Gammablossar eru alla jafna í órafjarlægð frá jörðinni, nálægt endimörkum hins sýnilega alheims.
VLT greindi glæður gammablossa sem reyndist fjarlægasta fyrirbæri sem nokkurn tímann hefur sést í alheimi. Rauðvik blossans mældist 8,2 sem þýðir að ljósið frá þessari fjarlægu sprengingu var meira en 13 milljarða ára á leiðinni til okkar. Blossinn varð þegar alheimurinn var innan við 600 milljón ára gamall eða innan við fimm prósent af núverandi aldri. Á nokkrum sekúndum losnaði 300 sinnum meiri orka í blossanum en sólin okkar gefur frá sér á allri 10 milljarða ára ævi sinni. Gammablossar eru þar af leiðandi orkuríkustu sprengingar alheimsins eftir Miklahvell.
Stjörnufræðingar hafa lengi reynt að skilja eðli þessara sprenginga. Athuganir sýna að gammablossar eru ýmist stuttir (sekúnda eða skemmri) eða langir (nokkrar sekúndur). Lengi vel var því talið að tvenns konar atburðir yllu þeim.
Árið 2003 áttu stjörnufræðingar ESO veigamikinn þátt í að tengja langa gammablossa við sprengingar massamestu risastjarnanna. Stjörnufræðingarnir fylgdust með glæðum gammablossa í heilan mánuð og sáu að ljósið hafði samskonar eiginleika og ljós dæmigerðra sprengistjarna.
Árið 2005 greindu stjörnufræðingar með sjónauka ESO í fyrsta sinn sýnilegar glæður stuttra gammablossa. Stjörnufræðingar fylgdust með ljósinu um þriggja vikna skeið og sáu að stuttu blossarnir gátu ekki verið af völdum risasprengistjarna. Þess vegna telja menn að stuttir gammablossar séu af völdum samruna nifteindastjarna eða svarthola.
=== Vísindagagnasafn og stafrænn alheimur ===
Hjá ESO starfar hópur manna við gagnasafn samtakanna. Þeir taka við gögnum frá sjónaukum ESO og Hubblessjónaukanum og dreifa til vísindamanna. Ár hvert er ríflega 12 terabætum (TB) af gögnum dreift úr gagnasafni ESO í kjölfar meira en 10.000 vefbeiðna. Þessu til viðbótar eru yfir 2.000 geisladiskar og DVD-diskar með gögnum sendir til forystumanna rannsókna víða um heim. Í heild eru yfir 65 TB af gögnum í gagnasafni ESO en árlega bætast rúmlega 15 TB við. Magnið mun fljótlega tífaldast eða svo þegar gögn frá VISTA bætast við, en sjónaukinn framleiðir um 150 TB af gögnum á ári.
Gagnaþjónar ESO í Chile og Þýskalandi eru samstilltir. Tæknin og umfangið bak við þá er sambærilegt við stórfyrirtæki eins og alþjóðlega banka.
Framfarir síðustu ára í smíði sjónauka og mælitækja og í tölvutækni gerir stjörnufræðingum kleift að afla feikilegs magns upplýsinga. Til eru stór gagnasöfn með myndum af himninum á öllum bylgjulengdum rafsegulrófsins (gammageislum, röntgengeislum, sýnilegu ljósi, innrauðu ljósi og útvarpsbylgjum).
Stjörnufræðingar leita stöðugt nýrra leiða til að stunda vísindi og auðvelda aðgang að þessum „stafræna alheimi". Þess vegna hafa tölvunet verið útbúin svo hægt sé að dreifa og deila gögnum í gegnum svonefndar „sýndarstjörnustöðvar". Sýndarstjörnustöð er gagnaveita sem geymir stjarnfræðilegar upplýsingar.
Þetta samfélagsverkefni er í stöðugri þróun um heim allan undir forystu International Virtual Observatory Alliance (IVOA) og í Evrópu sem hluti af EURO-VO verkefninu.
Sýndarstjörnustöðvar sönnuðu gildi sitt þegar menn fundu 31 dulstirni í gagnasafni GOODS (Great Observatories Origins Deep Survey). Við það fjórfaldaðist fjöldi þekktra dulstirna á leitarsvæði GOODS. Þessi uppgötvun bendir til þess að menn hafi stórlega vanmetið fjölda öflugra risasvarthola í alheiminum.
=== Tíu helstu uppgötvanir ESO ===
'''1. Stjörnur á braut um svartholið í miðju Vetrarbrautarinnar'''
Nokkrir sjónaukar ESO voru notaðir í 16 ára langri rannsókn þar sem mjög nákvæmar myndir voru teknar af nágrenni risasvartholsins í miðju Vetrarbrautarinnar.
'''2. Aukinn útþensluhraði alheims'''
Tveir sjálfstæðir rannsóknahópar hafa sýnt fram á aukinn útþensluhraða alheimsins. Uppgötvunin er meðal annars byggð á mælingum á sprengistjörnum með sjónaukum á La Silla.
'''3. Fyrsta ljósmyndin af fjarreikistjörnu'''
Fyrsta myndin af reikistjörnu utan okkar sólkerfis var tekin með VLT. Reikistjarnan er fimm sinnum massameiri en Júpíter á braut um brúnan dverg — misheppnaða stjörnu. Reikistjarnan er 55 sinnum lengra frá brúna dvergnum en jörðin er frá sólinni.
'''4. Tengsl gammablossa við sprengistjörnur og samruna nifteindastjarna'''
Sjónaukar ESO hafa veitt sannanir fyrir því að langir gammablossar tengist endalokum massamestu stjarna alheims.
'''5. Mæling á hitastigi alheimsins'''
Með VLT sjónaukanum hafa stjörnufræðingar greint kolmónoxíðsameindir í vetrarbraut í næstum 11 milljarða ljósára fjarlægð. Þetta gerði stjörnufræðingum kleift að gera nákvæmar mælingar á hitastigi alheims svo snemma í sögu hans
'''6. Elsta þekkta stjarnan í Vetrarbrautinni'''
Með VLT sjónaukanum hafa stjörnufræðingar mælt aldur elstu stjörnu í Vetrarbrautinni okkar. Hún myndaðist á fyrsta skeiði stjörnumyndunar í alheiminum og er 13,2 milljarða ára gömul.
'''7. Blossar frá risasvartholinu í miðju Vetrarbrautarinnar'''
Mælingar með VLT og APEX hafa sýnt fram á tilvist mjög öflugra blossa frá risasvartholinu í miðju Vetrarbrautarinnar. Talið er að rekja megi blossana til efnis sem þandist út þegar það snerist í kringum svartholið
'''8. Mæling á litrófi fjarreikistjarna og lofthjúpum þeirra'''
Stjarnvísindamönnum tókst í fyrsta sinn tekist að rannsaka lofthjúp risajarðar, sem er tegund fjarreikistjörnu. Til þess notuðu þeir Very Large Telescope ESO. Reikistjarnan heitir GJ 1214b og voru mælingarnar gerðar þegar hún gekk fyrir móðurstjörnuna, svo hluti ljóssins frá stjörnunni barst í gegnum lofthjúp reikistjörnunnar.
'''9. Fjölhnatta sólkerfi'''
Stjörnufræðingar hafa með hjálp HARPS litrófsrita ESO fundið sólkerfi að minnsta kosti fimm reikistjarna á braut um stjörnuna HD 10180. Sú stjarna líkist sólinni okkar. Stjörnufræðingarnir fundu að auki vísbendingar um tvær aðrar reikistjörnur. Verði tilvist annarrar þeirrar staðfest yrði hún sú massaminnsta sem fundist hefur hingað til.
'''10. Færslur stjarna í Vetrarbrautinni'''
Eftir meira en 1000 mælingar í La Silla, yfir 15 ára tímabil, hafa stjörnufræðingar mælt færslur meira en 14 000 stjarna í nágrenni sólar. Mælingarnar sýna meiri ókyrrð í Vetrarbrautinni en áður var talið.
== Vísindamiðlun til almennings ==
| |||