science >> Wetenschap >  >> Astronomie

Door heel andere ogen naar het universum kijken

Het sterrenstelsel Kleine Magelhaense Wolk hier gezien in infrarood licht, maar het ziet er anders uit als het op andere golflengten wordt bekeken. Krediet:ESA/NASA/JPL-Caltech/STScI

We baden in sterrenlicht. Overdag zien we de zon, licht weerkaatst door het aardoppervlak en blauw zonlicht dat door de lucht wordt verstrooid. 's Nachts zien we de sterren, evenals zonlicht weerkaatst door de maan en de planeten.

Maar er zijn meer manieren om het universum te zien. Voorbij zichtbaar licht zijn er gammastralen, Röntgenstralen, ultraviolet licht, infrarood licht, en radiogolven. Ze bieden ons nieuwe manieren om het universum te waarderen.

Röntgen Maan

Heb je overdag naar de maan gekeken? Je zult een deel van de maan zien baden in zonlicht en de blauwe lucht van de aarde voor de maan.

Zet nu je röntgenspecificaties op, met dank aan de ROSAT-satelliet, en je zult iets intrigerends zien.

De zon zendt röntgenstraling uit, zodat je de dagzijde van de Maan gemakkelijk genoeg kunt zien. Maar de nachtzijde van de Maan steekt af tegen de röntgenhemel. De röntgenhemel is achter de maan!

Wat is de röntgenhemel precies? We zullen, Röntgenstralen zijn energieker dan fotonen van zichtbaar licht, dus röntgenstralen komen vaak van de heetste en meest gewelddadige hemellichamen. Een groot deel van de röntgenhemel wordt geproduceerd door actieve galactische kernen, die worden aangedreven door materie die naar zwarte gaten valt.

Bij röntgenfoto's, de maan wordt afgetekend tegen vele miljoenen hemelbronnen, aangedreven door zwarte gaten, verspreid over miljarden lichtjaren in de ruimte.

De maan achter een blauwe lucht. Krediet:Flickr/Ed Dunens, CC BY

Radio luchten

Als u zich aan de zuidelijke hemel bevindt en ver weg van lichtvervuiling (inclusief de maan), dan kun je de Kleine Magelhaense Wolk zien. Dit is een begeleidend sterrenstelsel voor onze eigen Melkweg. Met het blote oog lijkt het op een diffuse wolk, maar wat we eigenlijk zien is het gecombineerde licht van miljoenen verre sterren.

Radiogolven geven een heel ander beeld van de Kleine Magelhaense Wolk. Met behulp van de Australian Square Kilometer Array Pathfinder, afgestemd op 1, 420,4 MHz, we zien geen sterren meer, maar in plaats daarvan atomair waterstofgas.

Het waterstofgas is zo koud dat de atomen aan hun elektronen blijven hangen (in tegenstelling tot geïoniseerde waterstof). Het kan ook verder afkoelen en instorten (onder de zwaartekracht) om wolken van moleculair waterstofgas en uiteindelijk nieuwe sterren te produceren.

De maan gezien in röntgenstralen door ROSAT. De nachtzijde van de Maan is afgetekend tegen de röntgenachtergrond. Krediet:DARA, ESA, MPE, nasa, JHM Schmitt

Radiogolven stellen ons dus in staat om de brandstof voor stervorming te zien, en de Kleine Magelhaense Wolk produceert op dit moment inderdaad nieuwe sterren.

De warmte voelen in de magnetron

Als het heelal oneindig groot en oneindig oud zou zijn, dan zou vermoedelijk elke richting uiteindelijk naar het oppervlak van een ster leiden. Dit zou leiden tot een vrij heldere nachtelijke hemel. De Duitse astronoom Heinrich Olbers, onder andere, herkende deze "paradox" eeuwen geleden.

Als we naar de nachtelijke hemel kijken, we kunnen de sterren zien, planeten en de Melkweg. Maar het grootste deel van de nachtelijke hemel is zwart, en dit vertelt ons iets belangrijks.

Zichtbare lichtbeelden van de Kleine Magelhaense Wolk worden gedomineerd door sterrenlicht. Krediet:ESA/Hubble en gedigitaliseerde Sky Survey/Davide De Martin

Maar laten we eens kijken naar het universum in microgolflicht. De Planck-satelliet onthult gloeiend gas en stof in de Melkweg. Verder dan dat, in elke richting, er is licht! Waar komt het vandaan?

Bij microgolfgolflengten kunnen we het nagloeien van de oerknal waarnemen. Deze afterglow werd geproduceerd 380, 000 jaar na de oerknal, toen het heelal een temperatuur had van ongeveer 2, 700℃.

Maar de nagloei die we nu zien lijkt niet op een 2, 700 gasbol. In plaats daarvan, we zien een gloed gelijk aan -270℃. Waarom? Omdat we in een uitdijend heelal leven. Het licht dat we nu waarnemen van de nagloed van de oerknal is uitgerekt van zichtbaar licht naar microgolflicht met lagere energie, wat resulteert in de lagere waargenomen temperatuur.

Radiogolven kunnen het waterstofgas in de Kleine Magelhaense Wolk traceren. Krediet:ANU en CSIRO

Planetaire radio

Jupiter is een van de meest lonende planeten om met een kleine telescoop te observeren - je kunt de wolkenbanden zien die zich over de gigantische planeet uitstrekken. Zelfs een verrekijker kan de vier manen onthullen die eeuwen geleden door Galileo zijn ontdekt.

Maar je krijgt een minder bekend beeld van Jupiter als je overschakelt op radiogolven. Een radiotelescoop onthult de doffe warme gloed van de planeet zelf. Maar wat echt opvalt, zijn de radiogolven die er vandaan komen bovenstaand de planeet.

Veel van de radio-emissie van Jupiter wordt geproduceerd door synchrotron- en cyclotronstraling, die het gevolg is van versnellende elektronen die in een magnetisch veld spiraliseren.

Een zichtbaar lichtbeeld van de hele nachtelijke hemel wordt gedomineerd door sterrenlicht van de Melkweg. ESO/S. Brunier, CC BY

Op aarde gebruiken we deeltjesversnellers om dergelijke straling te produceren. Maar in het krachtige magnetische veld van Jupiter komt het van nature (en overvloedig) voor.

De door Jupiter geproduceerde synchrotron is zo krachtig dat je hem op aarde kunt detecteren - niet alleen met radiotelescopen van miljoenen dollars, maar met apparatuur die voor enkele honderden dollars kan worden gekocht. Je hoeft geen professionele astronoom te zijn om je blik op het heelal uit te breiden tot voorbij het zichtbare licht.

De microgolfhemel gloeit in alle richtingen. Krediet:ESA, HFI &LFI-consortia

Dit artikel is oorspronkelijk gepubliceerd op The Conversation. Lees het originele artikel.