Morgunblaðið - 09.07.1997, Page 25

MORGUNBLAÐIÐ
MIÐVIKUDAGUR 9. JÚLÍ1997 25
--------------------------1'
: þyngdarlinsan 0024+1654. Bláu
unandi myndir af einni og sömu
hópinn. Ljósmyndin er tekin með
laukanum.
Sjónaukinn
Eins og fram hefur komið er
Norræni sjónaukinn staðsettur á
eynni La Palma, sem er ein af
Kanaríeyjum. Þar er hann í góðum
félagsskap margra annarra evr-
ópskra sjónauka í 2.400 m hæð
yfir sjávarmáli á svokölluðum
Strákakletti (Roque de los Muchac-
hos), sem er hluti af risastóru eld-
ijalli. Veðurfar og aðrar aðstæður
á fjallinu eru einstaklega hagstæðar
til stjörnuathugana og er það
meginástæða þess að norrænir
stjörnufræðingar og evrópskir
starfsbræður þeirra hafa komið þar
fyrir sjónaukum til rannsókna á
norðurhveli himins. Auk sjónauk-
anna eru á fjallinu verkstæði og
tölvuver sem og margs konar þjón-
ustuaðstaða fyrir fast starfslið og
gestkomandi stjarnvísindamenn.
Norræni sjónaukinn er svokallað-
ur spegilsjónauki, sem þýðir ein-
faldlega að mikilvægasti hluti hans
er stór holspegill. Með aðstoð minni
hjálparspegils er ljósi frá fjarlægum
stjarnfræðilegum fyrirbærum beint
að brennipunkti þar sem hægt er
að koma fyrir sérstökum myndavél-
um og öðrum nákvæmum tækjum
til ljósmælinga. Þvermál aðalspeg-
ilsins er 2,56 metrar og brennivídd
hans rúmir 28 metrar. Speglum og
mælitækjum er komið fyrir í stífri
grind sem fest er við þunga stæðu.
Sjónaukanum má snúa um tvo ása
þannig að hægt er að beina honum
að hvaða punkti sem er á stjörnu-
himninum. Þyngd aðalspegils er
tæp tvö tonn en í heild vegur sjón-
aukinn með stæðu og öllu saman
um 43 tonn. Undir sjönaukanum
er svo tölvuvædd stjórnstöð þar sem
stjörnufræðingar og tæknimenn
fylgjast með mælingum. Til að verja
sjónaukann og stjómstöðina fyrir
veðri og vindum er þeim komið fyr-
ir í sívalningslaga tumi með hreyf-
anlegu hvolfþaki, og þegar mæling-
ar fara fram er sjónaukanum beint
út um þar til gerða rauf á þakinu.
Það er samdóma álit sérfræðinga
að Norræni sjónaukinn sé einn sá
besti í heimi, einkum hvað varðar
skeipu og myndgæði. Með því að
beita nýjustu tækni, sem meðal ann-
ars leiðréttir mælingar jafnóðum
fyrir truflunum vegna óróa í and-
rúmsloftinu, hefur norrænum stjam-
vísindamönnum tekist að smíða
tæki, sem er mun öflugra en marg-
ir stærri og þekktari sjónaukar af
eldri gerð. Til að forðast misskilning
er þó rétt að taka fram að til eru
sjónaukar sem eru stærri en sá nor-
ræni og einnig byggja á háþróaðri
nútímatækni. Og í smíðum eða á
hönnunarstigi eru sannkallaðir risa-
sjónaukar, sem vafalaust munu taka
fram öllum þeim sjónaukum sem nú
em í notkun. En slíkur er marg-
breytileiki himingeimsins að hin nýju
tæki ná ekki að anna nema örlitlum
hluta þeirra athugana sem nauðsyn-
legar eru í nútímarannsóknum í
stjömufræði. Norræni sjónaukinn
mun því halda áfram að vera í
fremstu röð á þeim vettvangi um
ófyrirsjáanlega framtíð.
Þyngdarlinsur og íslensk
verkefni
Samkvæmt almennu afstæðis-
kenningunni hefur allt efni áhrif á
ljós með þyngd sinni. Þannig geta
til dæmis stjörnur, svarthol, vetrar-
brautir og hópar vetrarbrauta
sveigt ljósgeisla af upphaflegri
braut og bjagað, magnað og klofið
myndir af fjarlægari ljósuppsprett-
um, rétt eins og um venjulegar lins-
ur væri að ræða. Slík fyrirbæri eru
því nefnd þyngdarlinsur. Hópur
vetrarbrauta getur til dæmis mótað
og magnað tvær eða fleiri myndir
af daufri vetrarbraut, sem er hand-
an við hópinn. Myndirnar eru venju-
lega ílangar og stundum boga-
dregnar eins og sjá má á ljósmynd-
inni af vetrarbrautahópnum 0024+
1654 hér á síðunni (tölurnar í nafni
hópsins lýsa staðsetningu hans á
stjörnuhimninum). Þar sem mynd-
irnar eru flestar stærri og bjartari
en fyrirmyndin er ljóst að líta má
á þyngdarlinsur sem eins konar
stjörnusjónauka sjálfrar náttúrunn-
ar. í augum stjarnvísindamanna eru
þær því mikilvæg og kærkomin við-
bót við venjulega jarðneska sjón-
auka. Eftir að fyrsta þyngdarlinsan
fannst árið 1979 hefur mikið verið
unnið að rannsóknum á þessu fyrir-
bæri og óhætt mun að fullyrða að
þyngdarlinsustjömufræði sé nú sú
undirgrein stjörnufræðinnar sem er
í hvað örustum vexti.
Þær þyngdarlinsur sem stjarn-
fræðingar hafa uppgötvað eru
jafnólíkar og þær eru margar. Ný-
lega hafa til dæmis fundist vísbend-
ingar um linsur í okkar eigin Vetr-
arbraut, sem eru væntanlega dauf-
ar dvergstjörnur eða risastórar
reikistjömur. Linsurnar sem hér
verða til umræðu eru þó mun stærri
og fjarlægari, nefnilega stakar vetr-
arbrautir og hópar þeirra.
Myndirnar sem linsumar móta
eru margvíslegar. Stundum er um
tvær eða fleiri myndir að ræða af
einni og sömu vetrarbraut eða dul-
stirni. I örfáum tilvikum er linsan
því sem næst nákvæmlega í sömu
sjónlínu og fyrirmyndin og myndin
er þá aðeins ein og nær hringlaga
(svokallaður Einsteinshringur). Þá
eru dæmi um linsur er sýna stakar
myndir af mörgum vetrarbrautum.
Einstaka sinnum má jafnvei sjá
fleiri en eitt þessara afbrigða hjá
einni og sömu linsunni. í sérhveiju
tilviki gefa mælingar á linsuhrifum
ekki aðeins upplýsingar um fyrir-
myndina heldur einnig um linsuna
sjálfa, massa hennar og dreifíngu
efnisins. Þetta er sérlega mikilvægt
þegar um hóp vetrarbrauta er að
ræða og menn hafa áhuga á því
að kanna hversu mikið er þar af
hulduefni. Það er einmitt slík rann-
sókn, sem fyrstu íslensku athugan-
irnar á La Palma snúast um.
Ef allt gengur að óskum fer
fyrsta mælingin fram í október
næstkomandi. Norræna sjónaukan-
um verður þá beint að 0024+1654,
vetrarbrautahópnum sem þegar
hefur verið minnst á og sést á ljós-
myndinni. Þessi stórfenglega
þyngdarlinsa í stjörnumerkinu Fisk-
unum fannst árið 1988 og er í um
það bil fimm milljarða ljósára fjar-
lægð. Ætlunin er að ljósmynda lins-
una og nánasta umhverfi hennar
og reyna þannig að sjá eins margar
fjarlægari vetrarbrautir og mögu-
legt er. Með samanburði við önnur
svæði á hvelfingunni, þar sem linsu-
hrifa gætir ekki, má sjá hvernig
linsan bjagar og magnar myndirnar
af hinum fjarlægu vetrarbrautum
að baki. Til stendur að beita nýrri
úrvinnsluaðferð, sem stjömufræð-
ingar í Edinborg og Berkeley hafa
þróað, og nota mæliniðurstöðurnar
til að kortleggja efnisdreifinguna í
linsunni. Síðan má reikna út hversu
stór hluti linsunnar er fólginn í sýni-
lega efninu í vetrarbrautahópnum.
Það sem á vantar kemur þá frá
ósýnilega hlutanum, hulduefninu. í
dag er þetta ein af örfáum þekktum
leiðum til að afla upplýsinga um
hið furðulega hulduefni í hópum
vetrarbrauta og þar með í alheimi.
í þessu fyrsta rannsóknarverkefni
munu íslendingar hafa samvinnu
við stjarnvísindamenn í Kaup-
mannahöfn, Ósló og Edinborg.
Annað íslenskt linsuverkefni er
nú á undirbúningsstigi og ef af
mælingum verður fara þær í fyrsta
lagi fram sumarið 1998. Um er að
ræða tvö dulstirni, sem eru hlið við
hlið í stjörnumerkinu Herkúlesi og
eru með fjarlægustu fyrirbærum
er sést hafa. Þau virðast álíka langt
í burtu og eru því sem næst eins
hvað varðar útgeislun og aðra eigin-
leika. Það er því líklegt að þetta
séu tvær myndir af einu og sama
dulstirninu, mótaðar af þyngdar-
linsu milli dulstirnisins og jarðar-
innar. Vandinn er bara sá, að það
er enga linsu að sjá á svæðinu.
Ætlunin er að leita að linsunni og
kortleggja efnisdreifmgu hennar.
Þetta er flókið rannsóknarverkefni,
sem mun reyna verulega á mæli-
getu Norræna sjónaukans.
Ef vel tekst til má hugsanlega
sjá sveiflur í birtu myndanna
tveggja, en almennt má búast við
slíkum breytingum vegna hamfara
í glóandi heitu efni á leið inn í risa-
svartholið í miðju dulstirnisins.
Ljósið frá myndunum berst til jarð-
ar eftir mislöngum leiðum og þær
breyta því birtu sinni á mismunandi
tíma. Út frá tímamuninum má
reikna svokallaðan Hubblesstuðul,
sem er mælikvarði á núverandi
þensluhraða alheims. Gildið á stuðl-
inum setur einnig mörk á það
hversu langur tími er liðinn frá
Miklahvelli. Þessi snjalla aðferð
byggir á hugmynd norska stjarneðl-
isfræðingsins Sjurs Refsdals og
hefur þann kost að vera óháð flest-
um þeim óvissuþáttum sem fylgja
öðrum aðferðum. Líkurnar á því að
svona birtubreytingar sjáist í þessu
ákveðna tilviki eru hins vegar ekki
miklar, en aðferðin er nefnd hér í
lokin til að undirstrika enn frekar
hið mikilvæga hlutverk þyngdar-
linsa í rannsóknum á eðli og þróun
alheimsins.
EinarH. Guðmundsson erprófessor
í sljarneðlisfræði við Háskóia
fslands. Ömólfur E. Rögn valdsson
stundar doktorsnim í
stjarneðlisfræði við Háskólann í
Kaupmannahöfn.
Reuter
VlSINDAMENN hafa nefnt þennan grjóthnullung Jóga, en
hann er litlu stærri en fjarstýrði jeppinn, sem notaður er til
rannsókna á efnasamsetningu grjóts á Mars.
Marsleiðangur Ratvíss gengur vel
Mun meira af
gögnum borist
en vænst var
BORIST hefur mun meira af
gögnum en vænst hafði verið frá
geimfarinu Ratvís, eða Pathfind-
er, sem lenti á Mars sl. föstudag.
Hefur borist rúmlega þrefalt það
magn sem vísinda-og leiðangurs-
menn áttu von á. Ástæðan er sú,
að lítið er af truflunum í þeim
upplýsingum sem send eru milli
Mars og jarðar og því hægt að
auka sendingahraðann meira en
reiknað hafði verið með.
„Það sem hefur komið í ljós er
að menn hafa getað þrefaldað
sendingarhraðann án mikilla
vandræða," sagði dr Haraldur P.
Gunnlaugsson, eðlisfræðingur við
Kaupmannahafnarháskóla. Har-
aldur er nú í miðstöð Ratvísleið-
angursins í Pasadena í Kalifomíu,
þar sem hann sinnir rannsóknum
á ryki af yfirborði Mars.
Fylgst er með því hvernig ryk
og hvers konar sest á segla, sem
eru á fimm stöðum á Ratvís-farinu
sjálfu, og á grundvelli upplýsinga
sem þannig er safnað verður gerð
áætlun fyrir næsta mánuðinn um
hvernig best sé að fylgjast með
þeim upplýsingum sem berast frá
farinu.
Úrvinnslan
tekur mánuði
„Það á eftir að taka okkur ein-
hveija mánuði að vinna úr öllum
þeim niðurstöðum sem við fáum
upplýsingar um þróun yfirborðs
plánetunnar," sagði Haraldur.
Mikil áhersla var lögð á að
myndir frá lendingu Ratvíss
kæmu fyrir almenningssjónir eins
fljótt og auðið var eftir lending-
una. Eru myndimar aðgengilegar
á heimasíðu NASA, nánar til tek-
ið Rannsóknarstofu í þotukný,
sem er sú deild innan NASA er
stjómar ómönnuðum rannsóknar-
geimförum til annarra hnatta í
sólkerfinu. Stjórnaði hún meðal
annars öllum ómönnuðu rann-
sóknarförunum til tunglsins. Vef-
slóð rannsóknarstofunnar er
http://www.jpl.nasa.gov
„Frá því að geimfarið lenti tók
ekki nema um 12 klukkustundir
að gera myndir aðgengilegar,"
sagði Haraldur. „Fyrir tuttugu
árum þurftu menn að setjast niður
í tvo daga, eða svo, og líma sam-
an myndir,“ sagði hann um þenn-
an þátt Víking-leiðangursins til
Mars 1976.
Á jeppanum, sem Ratvís bar
til Mars og fjarstýrt er frá jörð,
er efnagreiningartæki, sem nefnt
hefur verið rófsjá, og notast það
við alfageislun, róteindageislun
og röntgengeislun til að lesa efna-
samsetningu þess sýnis sem það
er að skoða. Með því hafa nú í
fyrsta sinn fengist upplýsingar
um efnasamsetningu gijóts á
Mars.
Á fréttamannafundi sem hald-
inn var á rannsóknarstofunni í
Pasadena í gærkvöldi að íslensk-
um tíma, var greint frá fyrstu
niðurstöðum rannsókna á gijót-
hnullungi á yfirborði Mars,
skammt frá lendingarstað Rat-
víss. Hafa geimvísindamennimir
nefnt hnullung þennan Bamacle
Bill, og var gögnum um hann
safnað á sunnudag og mánudag.
Kom í ljós að efnasamsetningu
hans svipar til þess sem finnst í
gijóti í Andesfjöllum í Suður-
Ameríku.
Næst var jeppanum beint að
hnullungi öllu stærri en jeppinn
sjálfur, og hefur sá verið nefndur
Jógi, eftir teiknimyndabirninum
góðkunna. Alls hefur jeppanum
verið ekið um 40 sentimetra vega-
lengd frá því honum var ekið úr
Ratvís-farinu.
Þeim hraða, sem nú er á send-
ingum gagna frá Pathfinder til
rannsóknastofunnar í Pasadena,
verður haldið þar til um miðjan
ágúst. Eftir það verður á ný lagt
á ráðin, og geimfarinu gert að
fylgjast með rannsóknartækjum
öðru hvoru og senda þær niður-
stöður til jarðar. Megnið af þeim
gögnum sem munu berast frá
geimfarinu koma til jarðar nú á
fyrsta mánuði leiðangursins.
Ástæður þessa eru meðal annars
hagkvæmnisþættir, eins og til
dæmis sá, að óhagkvæmt er að
hafa hundruði vísindamanna víða
að úr heiminum saman komna á
rannsóknarstofu NASA í Pasad-
ena svo mánuðum skipti.
í minningu Sagans
Geimfarið Ratvís hefur nú verið
skírt upp og heitir Carl Sagan-
stöð, í minningu geimvísindahugs-
uðarins Carls Sagans, sem lést í
lok síðasta árs. Hann gegndi lykil-
hlutverki í framkvæmd Mariner,
Víking, Voyager og Galíleó-geim-
könnunarleiðangra NASA, og
hlaut fyölda viðurkenninga fyrir
starf sitt.
í