Morgunblaðið - 26.06.1988, Blaðsíða 17

MORGUNBLAÐIÐ, SUNNUDÁGUR 26? JUNÍ 1988'
B 17
Með þessum
stjörnukíki,„UK
Schmidt" í Ástralíu,
fundust á árinu sem
leið fimm fjarlægstu
kvasar sem þekktir eru.
Á minni myndinni, sem
er tekin inni í kikis-
holinu, sér móta fyrir
einni af risastórum lins-
um kikisins.
Tvær myndir (A og B) af kvasanum UM 673 sem myndast vegna
þyngdarlinsuvirkni vetrarbrautar sem er ekki langt frá sjónlín-
unni á milli kvasans og jarðarinnar.
Ljós við útjað-
ar alheimsins
sem geta verið svipaðar Vetrar-
brautinni okkar. Gert er ráð fyrir
því að svarthol sé í kjama viðkom-
andi vetrarbrautar og að það sópi
til sín stjömum og lofttegundum
úr nágrenninu. Við það losnar
mikil orka úr læðingi, sem er gjafi
þeirrar orku sem kvasinn sendir
frá sér. Hvemig orkuummyndunin
á sér nákvæmlega stað er ekki
fullkomlega ljóst, en kvasar senda
frá áer rafsegulgeislun af mjög
breytilegri bylgjulengd, allt frá
útvarpsbylgjum og til orkumikilla
röntgen- og gammageisla.
Rannsóknir á kvösum eru
áhugaverðar ýmissa hluta vegna.
Þeir em íj'arlægustu ljósgjafar
sem greinst hafa í alheimsrúminu
Vísindí
Dr. SverrirÓlafsson
Kvasar em fjarlægustu ljós-
gjafar sem þekktir em í alheims-
rúminu. Ljósstyrkur þeirra er
gífurlegur, iðulega mörg hundmð
sinnum meiri en ljósstyrkur heilla
vetrarbrauta. Kvasar em mjög
samanþjappaðir, en útþensla
þeirra nemur ekki meira en örf-
áum ljósvikum, sem er minna en
einn milljónasti hluti af þvermáli
meðalstórrar vetrarbrautar, en
sambærilegt við stærð sólkerfis-
ins.
Vegna hinnar miklu fjarlægðar
virðast kvasar því við fyrstu sýn
einna líkastir þeim stjömum sem
við þekkjum í Vetrarbrautinni og
til að byrja með litu stjarnfræð-
ingar á þá sem slíka. Það var
ekki fyrr en að stjamfræðingar
uppgötvuðu að sumir kvasar
sendu frá sér langtum meira
magn útvarpsbylgna en þekkt er
á meðal stjarna Vetrarbrautarinn-
ar að þeir gerðu sér grein fyrir
því að um nýstárlega hluti var að
ræða.
Frekari athuganir sem fram-
kvæmdar vom á ljósi kvasa sýndu
að litrófi þess var verulega hliðrað
til lengri bylgjulengda. Slíkt er
vel þekkt fyrirbæri í ljósi frá fjar-
lægum vetrarbrautum og ber vott
um þá staðreynd að alheimurinn
er stöðugt að þenjast út. Út-
þensluhraðinn eykst með fjar-
lægðinni á milli vetrarbrautanna
og því bendir mikið rauðvik til
þess að viðkomandi ljósgjafi sé
langt í burtu. Fyrstu litrófsmæl-
ingar á ljósi kvasans 3C 273, sem
gerðar voru árið 1963, sýndu að
hann fjarlægist Vetrarbrautina
með hraða sem nemur 45000
km/sek.
Frá því að kvasar uppgötvuð-
Tvær myndir af kvasanum 3C
273. Sú til hægri er tekin með
útvarpsbylgjugreini og sýnir
að kvasinn sendir frá sér
óvenju mikið af slíkum bylgj-
um. Til vinstri er „venjuleg
mynd“ af kvasanum sem gef-
ur litlar upplýsingar um ýmis
sérkenni hans.
ust, í upphafi sjöunda áratugarins,
hefur mikill fjöldi þeirra fundist,
með sífellt hærra rauðviki. Síðast
var metið slegið nú í desember,
en þá fundu stjarnfræðingar frá
Háskólanum í Cambridge á Eng-
landi og National Optical Astr-
onomy Observatories í Arisona
nýjan kvasa með metrauðviki sem
hefur gildið Z = 4,43. Þetta tölu-
gildi sýnir að kvasinn fjarlægist
Vetrarbrautina okkar með hraða
sem nemur rétt rúmum 93 pró-
sentum af hraða ljóssins, þ.e.
280000 km/sek.
Aðferðimar sem notaðar eru
til að finna kvasa og ákvarða
rauðvik þeirra eru mismunandi
og háðar því um hversu fjarlæga
kvasa er að ræða. Vísindamenn-
irnir í Cambridge notuðu sk.
„Qöllitavalstækni", sem virðist
lofa góðu þegar um er að ræða
kvasa með hátt rauðvik. Aðferðin
byggir á því að taka myndir af
ákveðnum svæðum geimsins í
gegnum fimm mismunandi fíltera,
en hver þeirra hleypir í gegn ljósi
af ákveðinni bylgjulengd. Tölvu-
stýrð mælitæki mæla ljósstyrk
ákveðinnar stjömu eins og hún
greinist á ljósplötu, eftir að ljósið
hefur farið í gegnum einhvem af
filtrunum fimm. Nákvæmur sam-
anburður niðurstaðna gerir
mögulegt að greina kvasa frá
öðmm stjörnum sem sjást undir
sama sjónarhorni.
Ekki er fullkomlega ljóst hvað
kvasar eru, en flestir fræðimenn
eru þeirrar skoðunar að þeir séu
staðsettir í kjarna vetrarbrauta,
og því geta þeir veitt mikilvægar
upplýsingar um það hvenær
fyrstu stjörnur og vetrarbrautir
tóku að myndast. Síðustu kvasar
sem fundist hafa benda til að slíkt
hafi gerst áður en alheimurinn
varð fjögurra billjón ára gamall,
en í dag er talið að aldur hans sé
af stærðargráðunni 20 billjón ár.
Uppgötvuri einungis fárra jafn
fjarlægra kvasa veitir ekki áræð-
anlegar upplýsingar um þetta
atriði og því er það stjarnfræðing-
um mikið kappsmál að finna sem
flesta kvasa í eins mikilli fjarlægð
og mögulegt er.
Annað áhugavert við kvasa eru
athuganir á hrifum sem almenna
afstæðiskenningin segir fyrir um,
en það er að ljósgeisli geti beygt
af beinni braut ef hann fer í gegn-
um þyngdarsvið stjama eða
vetrarbrauta. Styrkur þessa hrifs
er þó svo smávægilegur að óhugs-
andi er að það greinist með
mælingum í rannsóknastofu.
Fyrsta sönnun fýrir svignun ljóss
í þyngdarsviði fékkst með stjarn-
fræðilegum athugunum sem
gerðar voru árið 1919, einungis
þremur árum eftir að Einstein
sagði fyrir um tilvist þess.
Ef vetrarbraut er nálægt
sjónlínu okkar við kvasa, getur
ljós kvasans breytt stefnu þegar
það fer í gegnum þyngdarsvið
vetrarbrautarinnar, þannig að at-
huganda á jörðinni sýnist að um
tvo eða fleiri kvasa sé að ræða.
Fyrirbæri þetta, sem nefnist
„þyngdarlinsun" (gravitational
linsing), hefur oftsinnis mælst á
undanförnum árum, en nákvæm-
ar rannsóknir á því geta veitt
mikilvægar upplýsingar um
massa viðkomandi vetrarbrautar,
sem illmögulegt getur verið að
öðlast á annan hátt.
Lengi hafa fræðimenn gert ráð
fyrir því að megin efnisuppistaða
alheimsins sé lýsandi efni, þ.e.
efni sem sendir frá sér ljós eða
aðra mælanlega geislun. Á und-
anförnum árum hefur æ betur
komið í ljós að svo er ekki, heldur
er mikill meirihluti af efni al-
heimsins á dimmu formi og
greinist því ekki með beinum at-
hugunum. Ýmsar aðferðir hafa
verið þróaðar til að áætla hlut
dimma efnisins, sem flestir telja
meira en 90 prósent. Rannsóknir
á stefnubreytingu kvasaljóss gefa
stjamfræðingum nýja aðferð til
slíkra athugana, þar sem allt efni
vetrarbrautarinnar (lýsandi og
dimmt) leggur sitt af mörkum til
að sveigja ljósgeislann.
Enn ein staðreynd sem gerir
kvasa og þyngdarlinsur áhuga-
verðar eru möguleg not þeirra til
einstakra mælinga á fjarlægðum
í alheimsrúminu. Þetta kemur til
af því að leiðir mismunandi geisla
linsunnar eru mismunandi langar.
Ef ljósstyrkur kvasans breytist
þá greinist breytingin fyrst í
myndinni af kvasanum sem svarar
til styttri vegalengdarinnar.
Tímamismunur þessi, ásamt
þekkingu á ýmsum kennistærðum
linsunnar, getur nýst til ákvörðun-
ar á sk. „Hubblefasta“, sem gefur
til kynna útþensluhraða alheims-
ins og stærð hans.
Ýmislegt annað væri hægt að
nefna, sem gerir kvasa sérlega
áhugaverða, en um þessar mundir
eru þeir vissulega á meðal vinsæl-
ustu viðfangsefna stjarneðlis-
fræðinga.
HOTEL JORÐ
Skólavörðustíg 13a, s. 621739
Notaleg gisting í hjarta borgarinnar.