Løser mysteriet: Hvordan teleskoper ser den kosmiske fortiden

Når du ser opp på nattehimmelen, er de blinkende lysene fra stjernene faktisk budskap fra fortiden. Disse himmellegemene sendte ut lys for millioner eller til og med milliarder av år siden og har nettopp nådd jorden. Så hvordan kan teleskoper «se» så fjerne galakser?

Selv om månen er så nær oss, tar det fortsatt 1,3 sekunder før lyset fra den når observatørens øyne. (Kilde: NASA)

Lys – en beskjed fra det gamle universet

Himmellegemer i universet sender konstant ut elektromagnetisk stråling, inkludert lys som det menneskelige øyet kan se. Dette lyset beveger seg med en hastighet på omtrent 300 000 km/s. Når vi sier at en galakse er 13 milliarder lysår unna jorden, betyr det at lyset fra den galaksen har brukt 13 milliarder år på å nå oss. Så teleskoper ser ikke nåtiden, men universets fortid.

Det menneskelige øyet har en svært begrenset evne til å samle lys. Samtidig fungerer et teleskop som en gigantisk lyssamler. Teleskopets lysinnsamlingsevne er proporsjonal med kvadratet av diameteren til primærspeilet. For eksempel har et teleskop med en diameter på 2 meter fire ganger lysinnsamlingsevnen til et teleskop på 1 meter.

Teleskopet, som er plassert på toppen av Mauna Kea (Hawaii), har et 10 meter stort speil som kan samle lys 600 000 ganger mer enn det menneskelige øyet. Takket være dette kan det observere galakser mer enn 13 milliarder lysår unna.

Vera C. Rubin-observatoriet er et av verdens mest avanserte bakkebaserte teleskoper. (Kilde: Rubin-observatoriet)

Vera C. Rubin-observatoriet er et av verdens mest avanserte bakkebaserte teleskoper, bygget på toppen av Cerro Pachón i Chile. Vera C. Rubin-observatoriet vil se sitt «første lys» 23. juni 2025, som markerer tidspunktet da teleskopet begynner å fungere og tar opp de første bildene fra verdensrommet.

I løpet av mer enn sju timer med observasjoner tok Rubin 678 bilder, som avslørte detaljer om Trifidtåken, Lagunetåken og tusenvis av fjerne galakser. Samtidig oppdaget teleskopet også mer enn 2000 nye asteroider, noe som demonstrerer dets evne til å spore objekter i solsystemet.

Rubin har gått inn i en 10 år lang kartleggingsfase – Legacy Survey of Space and Time (LSST) – for å lage en «kosmisk film» om utviklingen av galakser, stjerner og planeter.

Galaksehopen Coma er over 300 millioner lysår fra Jorden – et bevis på at teknologi for å hjelpe menneskeheten har blitt funnet på en enestående måte. (Kilde: Rubin-observatoriet)

Når teknologi hjelper menneskeheten å se det usynlige

James Webb-romteleskopet (JWST), som ble skutt opp i 2021, er det mest avanserte instrumentet i dag. Webbs hovedspeil er 6,5 meter i diameter, med et lysinnsamlingsområde på over 25 m².

På grunn av universets utvidelse strekkes lys fra fjerne galakser til infrarøde bølgelengder – et fenomen som kalles «rødforskyvning». Webb-teleskopet er designet for å oppdage dette lyset, slik at vi kan «se tilbake i tid» til det tidlige universet.

I august 2025 tok Webb et bilde av Hubble Deep Field – et lite område av himmelen som bare dekker 1/12,7 milliondel av himmelen, men som inneholder mer enn 2500 fjerne galakser, hvorav noen ble dannet bare 300–400 millioner år etter Big Bang.

Oppløsningsevnen til et teleskop avhenger av blenderåpningen. I følge Rayleigh-kriteriet er vinkeloppløsningen omvendt proporsjonal med speildiameteren. Hubble-romteleskopet med en blenderåpning på 2,4 m har en oppløsning på 0,05 buesekunder, nok til å skille individuelle stjerner i Andromedagalaksen 2,5 millioner lysår unna.

Det europeiske ekstremt store teleskopet (ELT), som er under bygging i Chile, vil ha et primærspeil på 39,3 m. Når det er ferdig, vil ELT ha en oppløsning på opptil 0,001 buesekunder, noe som tillater direkte observasjoner av overflatene til planeter utenfor sola.

Teleskoper trenger ikke inn i verdensrommet, men fanger og dekoder eldgamle fotoner som har reist milliarder av lysår. Takket være moderne teknologi utvider menneskeheten gradvis grensene for kosmisk observasjon og oppdager mysteriene rundt opprinnelsen og utviklingen av galakser, stjerner og planeter.

Herr Quang

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