66 nye teleskoper skal udforske første solsystemer og ur-universet – Niels Bohr Institutet - Københavns Universitet

Forside
Videresend til en ven Resize Print Bookmark and Share

Niels Bohr Institutet > Nyheder > Nyheder 2011 > 66 nye teleskoper skal...

03. oktober 2011

66 nye teleskoper skal udforske første solsystemer og ur-universet

Hvordan er støv- og gasskyer omkring nydannede stjerner blevet til planeter? – og hvor tidligt kan man spore livets byggesten? Det skal danske astronomer udforske med de helt store nye astronomiske teleskoper, Atacama Large Millimeter Array ALMA), som netop er blevet færdigbygget i Chile og nu starter observationer. Danske forskere fra Niels Bohr Institutet er med helt fra starten.


Det store nye astronomiske teleskop, Atacama Large Millimeter Array, ALMA består af 66 radio-teleskoper og er det hidtil største og mest ambitiøse jord-baserede teleskop. Det er netop blevet færdigbygget i Chile og starter nu observationer.

ALMA består af 66 radio-teleskoper og er det hidtil største og mest ambitiøse jord-baserede teleskop. At de hedder radio-teleskoper betyder ikke, at de spejder efter lyd – de observerer radiobølger, som er langbølget elektromagnetisk stråling, det vil sige lys, som er udenfor det synlige område. Langbølgestråling er vigtig til at observere særlige fænomener i universet.

"Omkring nydannede unge stjerner er der en roterende skive af gas og støv, som samler sig og bliver til planeter. De gas- og støvskyer vil vi gerne studere for at finde ud af, hvornår planeter begynder at blive dannet. Men det støv, vi prøver at måle på har den effekt, at det absorberer det synlige lys fra stjernen, og i stedet udsender det lys som stråling med længere bølgelængder. Støvet og gassen helt tæt på stjernen, hvor planeter sandsynligvis bliver dannet, er derfor skjult for selv store optiske og nær-infrarøde teleskoper som Hubble Rumteleskopet og de europæiske Very Large Telescopes i Chile. Så for at studere støvet, skal vi observere den langbølgede stråling, og det vil vi kunne med de nye ALMA teleskoper", fortæller astrofysiker Jes Jørgensen, der leder sin egen forskningsgruppe i Center for Stjerne- og Planetdannelse på Niels Bohr Institutet.

Omkring nydannede unge stjerner er der en roterende skive af gas og støv, som samler sig og bliver til planeter. De gas- og støvskyer vil de danske forskere gerne studere for at finde ud af, hvornår planeter begynder at blive dannet. Men støvet absorberer det synlige lys fra stjernen, og i stedet udsender det lys som stråling med længere bølgelængder, og det vil man kunne måle i detaljer med de nye ALMA teleskoper

Hård Konkurrence

Sammen med 950 andre forskningsgrupper har han søgt om observationstid på ALMA teleskoperne, der er bygget i et verdensomspændende samarbejde mellem Europa, USA, Canada, Japan, Taiwan og Chile. Der var hård konkurrence om at få observationstid. Cirka 30 europæiske projekter har fået godkendt deres forskningsprojekter og fået tildelt tid, og Jes Jørgensens forskningsprojekt er et af dem.

Nye planeter og tegn på liv

"Det er fantastisk, at vi har fået observationstid på dette banebrydende nye teleskop. Det betyder, at vi kan være med helt fra starten", siger en meget glad Jes Jørgensen. Han forsker i oprindelsen af solsystemer som vores eget, og han fortæller, at med de nye teleskoper, som er ekstremt følsomme, vil det være muligt at zoome ind og studere de fine detaljer i strukturen af de tætte gas- og støvskyer omkring de helt unge stjerner.

Ud over at studere de fysiske egenskaber af støvskyerne og fastlægge, om de er på vej til at klumpe sammen og danne planeter, vil de også studere deres kemiske struktur. Ud fra den nøjagtige kemiske sammensætning af gassen kan de finde svar på, hvor og hvornår der dannes vand og organiske molekyler, som er de første grundlæggende byggesten på vejen til liv.

ALMA består af 66 radio-teleskoper. At de hedder radio-teleskoper betyder ikke, at de spejder efter lyd – de observerer radiobølger, som er langbølget elektromagnetisk stråling, det vil sige lys, som er udenfor det synlige område. Langbølgestråling er vigtig til at observere særlige fænomener i universet.

Ur-galakser i det tidlige univers

Astrofysiker Thomas Greve i Dark Cosmology Centre på Niels Bohr Institutet deltager også i et forskningsprojekt, der har fået observationstid på ALMA teleskoperne. Formålet med dette projekt er at studere dannelsen af de første galakser i det fjerne univers – svarende til en epoke hvor universet kun var 20% af dets nuværende alder. Ikke alene er disse ’ur-galakser' ekstremt langt borte, men de indeholder også enorme mængder gas og støv mellem stjernerne, som forhindrer stjernelyset fra disse galakser i at nå os.

De meget tidlige galakser er altså så langt borte og så lyssvage, at de normalt er svære at se, men hvis situationen er den, at der på den synlige linje mellem ur-galaksen og Jorden befinder sig en galakse-hob, vil tyngdekraften fra galakseshobens tusindvis af galakser afbøje og fokusere lyset fra ur-galaksen, som derved forstærkes kraftigt. Det kaldes gravitationel linseeffekt og virker som et kosmisk forstørrelsesglas.
 
"På grund af denne linseeffekt vil vi ikke alene kunne studere disse meget unge galakser i ekstrem høj rumlig detalje, svarende til skalaer på størrelse med en stor molekylesky i vores egen Mælkevej, men vi vil også kunne detektere ’eksotiske’ molekyler som for eksempel vand – det er ekstremt spændende, og kan kun gøres med ALMA ", fortæller Thomas Greve. Resultatet af forskningsprojektet vil være en langt bedre forståelse af, hvordan de største galakser dannedes og udviklede sig, hvor effektivt de dannede stjerner, og hvor hurtigt deres gas blev beriget med støv og ’komplekse’ molekyler. Disse ur-galakser er forfædre til de enorme elliptiske galakser, som vi ser i vores nære univers. Så det er en opdagelsesrejse i universets fortid.