Het mysterie oplossen: hoe telescopen het kosmische verleden zien

Als je 's nachts naar de hemel kijkt, zijn de fonkelende lichtjes van de sterren eigenlijk berichten uit het verleden. Deze hemellichamen hebben miljoenen of zelfs miljarden jaren geleden licht uitgezonden en hebben de aarde net bereikt. Hoe kunnen telescopen zulke verre sterrenstelsels dan "zien"?

Hoewel de maan zo dichtbij staat, duurt het nog steeds 1,3 seconde voordat het licht ervan de ogen van de waarnemer bereikt. (Bron: NASA)

Licht – een boodschap uit het oude universum

Hemellichamen in het heelal zenden constant elektromagnetische straling uit, waaronder licht dat het menselijk oog kan zien. Dit licht reist met een snelheid van ongeveer 300.000 km/s. Wanneer we zeggen dat een sterrenstelsel 13 miljard lichtjaar van de aarde verwijderd is, betekent dit dat het licht van dat sterrenstelsel er 13 miljard jaar over heeft gedaan om ons te bereiken. Telescopen zien dus niet het heden, maar het verleden van het heelal.

Het menselijk oog heeft een zeer beperkt vermogen om licht te verzamelen. Een telescoop fungeert daarentegen als een gigantische lichtverzamelaar. Het lichtverzamelend vermogen van een telescoop is evenredig met het kwadraat van de diameter van de hoofdspiegel. Een telescoop met een diameter van 2 meter heeft bijvoorbeeld vier keer zoveel lichtverzamelend vermogen als een telescoop met een diameter van 1 meter.

De telescoop, gelegen op de top van Mauna Kea (Hawaï), heeft een spiegel van 10 meter die 600.000 keer meer licht opvangt dan het menselijk oog. Daarmee kan hij sterrenstelsels observeren die zich op meer dan 13 miljard lichtjaar afstand bevinden.

Het Vera C. Rubin Observatory is een van 's werelds meest geavanceerde telescopen op aarde. (Bron: Rubin Observatory)

De Vera C. Rubin-sterrenwacht is een van 's werelds meest geavanceerde telescopen op aarde, gebouwd op de top van Cerro Pachón in Chili. De Vera C. Rubin-sterrenwacht zal op 23 juni 2025 het "eerste licht" zien, het moment waarop de telescoop in werking treedt en de eerste beelden vanuit de ruimte vastlegt.

In meer dan zeven uur aan observaties maakte Rubin 678 opnamen, die details onthulden van de Trifidnevel, de Lagunenevel en duizenden verre sterrenstelsels. Tegelijkertijd ontdekte de telescoop meer dan 2000 nieuwe asteroïden, wat aantoont dat de telescoop objecten in het zonnestelsel kan volgen.

Rubin is een tien jaar durende onderzoeksfase ingegaan – de Legacy Survey of Space and Time (LSST) – om een ‘kosmische film’ te maken over de evolutie van sterrenstelsels, sterren en planeten.

De Coma-cluster bevindt zich op meer dan 300 miljoen lichtjaar van de aarde. Dit is het bewijs dat er op ongekende wijze technologie is gevonden die de mensheid kan helpen. (Bron: Rubin Observatory)

Wanneer technologie de mensheid helpt het onzichtbare te zien

De James Webb Space Telescope (JWST), gelanceerd in 2021, is het meest geavanceerde instrument van dit moment. De primaire spiegel van Webb heeft een diameter van 6,5 meter en een lichtopvangend oppervlak van meer dan 25 m².

Door de uitdijing van het heelal wordt licht van verre sterrenstelsels uitgerekt tot infrarode golflengten – een fenomeen dat 'roodverschuiving' wordt genoemd. De Webb-telescoop is ontworpen om dit licht te detecteren, waardoor we 'terug in de tijd' kunnen kijken naar het vroege heelal.

In augustus 2025 maakte Webb een foto van het Hubble Deep Field – een klein gebied aan de hemel dat slechts 1/12,7 miljoenste van de hemel beslaat, maar meer dan 2500 verre sterrenstelsels bevat, waarvan sommige slechts 300 tot 400 miljoen jaar na de oerknal zijn ontstaan.

Het oplossend vermogen van een telescoop hangt af van de opening. Volgens het Rayleigh-criterium is de hoekresolutie omgekeerd evenredig met de spiegeldiameter. De Hubble-ruimtetelescoop met een opening van 2,4 m heeft een resolutie van 0,05 boogseconde, voldoende om individuele sterren in het Andromedastelsel op 2,5 miljoen lichtjaar afstand te onderscheiden.

De European Extremely Large Telescope (ELT), die in Chili wordt gebouwd, krijgt een primaire spiegel van 39,3 meter. Na voltooiing zal de ELT een resolutie hebben van maximaal 0,001 boogseconde, wat directe observaties van de oppervlakken van exoplaneten mogelijk maakt.

Telescopen dringen niet door de ruimte, maar vangen en decoderen oeroude fotonen die miljarden lichtjaren hebben afgelegd. Dankzij moderne technologie verlegt de mensheid geleidelijk de grenzen van kosmische observatie en ontdekt ze de mysteries van het ontstaan en de evolutie van sterrenstelsels, sterren en planeten.

Meneer Quang

Bron: https://vtcnews.vn/giai-ma-bi-an-cach-kinh-thien-van-nhin-thay-qua-khu-vu-tru-ar972298.html