Morgunblaðið - 17.01.1999, Blaðsíða 28

28 SUNNUDAGUR 17. JANÚAR 1999
MORGUNBLAÐIÐ
Stefnumót
við stjörn-
urnar
Þegar íslendingar hófu þátttöku í samstarfí
um rekstur norræna sjónaukans (Nordic
Optical Telescope, NOT) á La Palma fyrir
rúmu ári, lukust upp nýjar dyr að óravídd-
um himingeimsins fyrir íslenskum stjarn-
----------------n-----------
vísindamönnum, skrifa Ornólfur E. Rögn-
valdsson og Vilhelm S. Sigmundsson .
Fyrsta íslenska verkefnið sem leitast er við
að leysa með aðstoð þessa verkfæris er að
vigta vetrarbrautaþyrpinguna MS1621.5-
+2640, með því að mæla hvernig hún bjag-
ar ljós frá vetrarbrautum sem liggja hand-
an hennar. Vitneskja um massa vetrar-
brautaþyrpinga, stærstu byggingareininga
alheimsins, gefur mönnum vísbendingu um
hver kunni að verða örlög alheimsins.
MYND af vetrarbrautaþyrpingunni MS1621.5+2640. Unnt er að greina hundruð vetrarbrauta á myndinni,
bæði í þyrpingunni og handan hennar. Myndin er unnin úr mælingum með norræna stjörnusjónaukanum og
er samsett úr myndum sem teknar voi-u gegnum tvær mismunandi litsíur, rauða og útblúa. 1 miðjunni má
greina hring sem hugsanlega er vegna linsuhrifa hópsins.
Athugarrdi
Þyrping
vetrarbrauta
Vetrarbraut
(blá uppspretta)
handan
þyrpingar
fAyritJ /■*
l'AFJMijl W
Stefna Ijósgeisla
Svæði þar sem fleiri
en ein mynd sést af
uppsprettu Ijóssins
SKÝRINGARMYND af sveigju ljósgeisla í þyngdarsviði þyrpingar.
ÞRÁTT fyrir að La Palma sé
ein af hinum sólríku Kan-
aríeyjum þá er hún ekki of-
arlega á lista þeirra ferða-
manna sem sækjast fyrst og fremst
eftir sól og baðströndum. Á La
Palma er iðulega skýjað. Úrkoma er
reyndar það mikil að eyjan er víða
iðjagræn (og þar með ólík til dæmis
Tenerife) og dregur af því nafn sitt;
íbúarnir, hinir afar vingjarnlegu los
Palmeiros, byggja afkomu sína að
verulegu leyti á bananarækt og öðr-
um landbúnaði.
ÞÓ AÐ eyjan og eyjarskeggjar
séu skemmtileg heim að sækja er
hér lítið um ferðamenn og að sama
skapi getur verið snúið að komast
hingað, enda yfírleitt flogið til bað-
strandabæjarins Playa de los Amer-
icanos á Tenerife eða til austureyj-
anna (Gran Canaria, Lanzarote). En
þeh' sem leggja leið sína til La
Palma og hinna fáfarnari eyja (t.d.
Gomera og Hierro) kynnast þeim
hliðum Kanaríeyja sem ekki ein-
kennast af ferðamannaiðnaði; hér er
enska tungumál sem fæstir hafa
nokkurn tímann heyrt og ekkert er
sjálfsagðara en að skreppa á puttan-
um milli byggða.
En hvers vegna í ósköpunum að
koma fyrir stjömusjónaukum á Kan-
aríeyjum? Skýringin er reyndar ekki
sú sem kannski kemur fyrst upp í
hugann, þ.e. að stjarnfræðingar séu
jafn sólgnir og aðrir í sól og hvítar
strendur, heldur sækjast þeir fyrst
og fremst eftir því að koma sjónauk-
um sínum fyrir þar sem loft er kyrrt,
ljósmengun í lágmarki og hæð yfir
sjávarmáli sem mest. Þannig háttar
til á La Palma að þar er að finna
bestu aðstöðu til stjörnuathugana í
Evrópu. Eyjan er lítil og liggur vest-
ast í eyjaklasanum, þannig að vest-
lægir vindar sem ríkjandi eru á þess-
um slóðum verða fyrir lítilli tmflun
og loft því afar kyrrt. La Palma er
strjálbýl og ljósmengun því í lág-
marki. Loks er eyjan risavaxið
útkulnað eldfjall sem nær upp í 2400
metra hæð yfir sjávarmáli. Þar með
geta stjarnfræðingar komið fyrir
tækjum sínum ofan við mikinn hluta
veðrahvolfsins, en það er mikilvægt
til að draga úr deyfingu vegna vatns-
gufu. Leiðir okkar íslensku stjarn-
mælingamannanna lágu saman í
bænum Santa Craz de la Palma,
stærsta bænum á La Palma (íbúar
um 80 þúsund), annar okkar (Vil-
helm) nýkominn í sumarleyfi frá
kennsluönnum við MR en hinn
(Ömólfur) frá Sikiley, þar sem hluti
af doktorsnámi hans fór fram.
Bugðótt og hægfarin leiðin upp hlíð-
ar eldfjallsins gaf kærkomið
tækifæri til heimspekilegra vanga-
veltna um eðli vísinda og þær mæh
ingar sem fyrir höndum voru. Á
leiðinni ókum við í gegnum nær
þúsund metra þykkt skýjaþykkni en
eins og ráð var fyrir gert náði þó
tindur fjallsins upp úr skýjunum og
þar gaf loks að líta kúluhús stjarn-
vísindamanna á víð og dreif; það var
eins og að stíga inn í annan heim að
koma hingað upp og horfa á skýin
fyrir neðan, næstum eins og þessi
heimur stjarnfræðinnar sem við vor-
um núna komnir í ætti ekkert skylt
við raunveraleikann þarna niðri und-
h- skýjunum. Skýjaþykkni þetta er
reyndar eitt af því sem gerii' La
Palma ákjósanlega í augum stjarn-
fræðinga þvi alla jafna stendur blá-
tindurinn upp úr og skýin eyða full-
komlega þeirri ljósmengun sem ann-
ars mundi berast frá byggðinni á
eynni. Skýjaþykknið tryggir einnig
sem mestan stöðugleika loftsins og
er snar þáttur þess að aðstaðan hér
er jafn góð og raun ber vitni.
Hér uppi á tindi fjallsins, svo-
nefndum Strákakletti (Roque de los
Muchachos) er fjölþjóðleg aðstaða
stjarnvísindamanna þar sem reistir
hafa verið sex stjömusjónaukar og
fleiri eru fyrirhugaðir. Stærstur
þeirra er hinn breski William
Herschel sjónauki (þvermál aðal-
spegilsins er 4,2 metrar) en Bretar
reka hér einnig minni sjónauka (Isa-
ac Newton, 2,5 m, og Carlsberg
hábaugssjónaukann). Hér er einnig
að finna hollenskan sjónauka (Jak-
obus Kapteyn, 1,0 m) og nýjan ítalsk-
an sjónauka (Galíleó, 3,6 m). Norræni
sjónaukinn er miðlungi stór, þvermál
aðalspegilsins er 2,5 metrar, en út-
sjónarsemi við staðsetningu hans á
fjaUinu, hönnun byggingarinnar og
stýringu spegilsins gera það að verk-
um að hann stenst tvöfalt stærri
sjónaukum fyllilega snúning hvað
varðar greinigetu. Sjónaukinn var
tekinn í notkun fyrir um tíu áram og
hefur reynst mjög vel.
Við mættum á staðinn degi áður en
mælingar okkar áttu að fara fram,
bæði til að snúa sólarhringnum við og
einnig til að undirbúa mælingarnar,
setja upp skrár með hnitum þeirra
fyrirbæra sem ætlunin var að skoða
og fleira í þeim dúr. Við áttum þess
kost að fylgjast með mælinótt hjá
samstarfsmönnum okkar, þeim Jens
Hjorth frá Kaupmannahöfn og Andr-
eas Jaunsen frá Osló, en þefr vora að
vinna að öðra verkefni, mæhngum á
sýnUegum glæðum eftir hina dular-
fullu gammablossa, hrinum gamma-
geisla sem dynja á jörðinni úr öllum
áttum. í miðjum klíðum lentu þeir
félagar reyndar í vandræðum með
myndavél sjónaukans, kælivökvi
(fljótandi köfnunarefni) reyndist upp
urinn svo ljósneminn, sem er
háþróuð útgáfa af sams konar nem-
um í venjulegum vídeómyndavélum,
hitnaði upp fyrir mínus 90 gráður.
Kjörhitastig nemans er mínus 100
gráður svo ekki má mikið út af
bregða ef allt á að ganga snurðulaust
fyrir sig. Það tók um klukkustund að
koma búnaðinum aftur í nothæft
ástand, en hver mínúta er dýrmæt
þegar haft er í huga að ekki bjóðast
nema um sjö almyrkar klukkustundir
hverja nótt á þessum árstíma. Við
héldum reynslunni ríkari í háttinn
um fimmleytið um morguninn.
Nótt á NOT
Þegar líður að kveldi reynast veð-
urhorfur nokkuð góðar. Undirbún-
ingur mælinganna hefur gengið vel,
tæknimenn hafa yfirfarið allan
tækjabúnað fyrr um daginn og kom-
ið myndavél sjónaukans í fullkomið
lag á ný. Það er aðeins veðrið sem
gæti bragðist, skýjaþykkni fyrir neð-
an fjallstindinn fyllir meðal annars
upp útkulnaðan eldgíginn til suðurs.
Vindar era suðlægir þannig að
skýjahnoðrar eiga það til að fjúka
upp úr gígnum og yfir fjallstindinn,
en við vonum það besta.
Þegar húmar að er hafist hánda,
kveikt á öllum tækjum og sjónauka-
húsið opnað upp á gátt. Þetta er gert
til að hitastigið inni í hvelfingunni sé
hið sama og fyrir utan og til að hafa
sem jafnast loftstreymi umhverfis
sjónaukann. Staðbundnir hvirflar
geta annars myndast í loftinu nálægt
sjónaukanum og haft truflandi áhrif,
líkt og ókyrrt loft yfir heitu malbiki
villir mönnum sýn á vegum úti. Sjálf
hvelfingin yfir sjónaukann er höfð
eins lítil um sig og hægt er til að
minnka varmarýmd hennar, og hún
er vel einangruð frá neðri hluta
sjónaukahússins þar sem ýmis stýri-
búnaður, kælikerfi, vökvadælur og
öryggiskerfí era til húsa. Þar er líka
að finna stjórnherbergið, sem fyrir
okkur stjörnuglópana er miðpunktur
sjónaukans. Öll byggingin snýst með
sjónaukanum þegar hann fylgir
snúningi himinhvolfsins. Maður fmn-
ur ekki fyrir þessum hæga snúningi
(einn hringur á sólarhring) en þegar
sjónaukanum er beint frá einu fyrir-
bæri til annars snýst byggingin mun
hraðar og það tekur nokkra stund að
venjast þessum þeytingi innilokaður
í stjómherberginu.
Aður en hinar eiginlegu mælingar
hefjast er nauðsynlegt að mæla næmi
ljósnemans í myndavélinni. Um leið
og sólin er sest er hafist handa með
þvl að taka myndir af fyrirfram
ákveðnum svæðum á himninum þar
sem lítið er um stjömur. Neminn er
ekki alveg jafn Ijósnæmur alls staðar
á myndfletinum, en með því að hafa
myndir af alveg jafnbjörtum fleti
(eins og smáskika af kvöldhimninum)
má leiðrétta þessar ójöfnur. Taka
verður nokkrar myndir af þessu tagi
í gegnum sérhverja ljóssíu sem ætl-
unin er að nota. Þetta verður allt
saman að gera áður en himinninn
verður það dimmur að stjörnur komi
í ljós þannig að hafa verður hraðar
hendur því myi'krið skellur hratt á.
Að svo búnu þarf að stilla skerpu
sjónaukans. Nomæni sjónaukinn er
tæknilega fullkominn að því leyti að
unnt er að hnika til lögun spegilsins
með tölvustýrðum stilliskrúfum sem
ýmist ýta á eða toga í spegilflötinn.
Þegar speglinum er hallað breytist
vægi þyngdarki-aftsins á spegilinn
og aflagar hann, en sjálfvirkur stýri-
búnaður sjónaukans sér um að
leiðrétta þetta. Þar með er tryggt að
aðeins þarf að stilla skerpu
sjónaukans einu sinni á hverju
kvöldi, rétt áður en mælingar hefj-
ast. Þetta er gert með því að taka
röð mynda af miðlungi björtum
stjörnum í gegnum sérhannað ljósop
og fínstilla sjónaukann þar til stjörn-
urnar vfrðast sem næst því að vera
hringlaga. Unnt er að kalla myndim-
ar fram á tölvuskjá jafnóðum og þær
era teknar og gaumgæfa hvernig til
hefur tekist.
Um klukkan tíu er orðið nægilega
dimmt til að mælingar geti hafist, og
okkur hefur tekist að ljúka tíman-
lega við að stilla sjónaukann og
mæla eiginleika ljósnemans.
Sjónaukanum er þá beint að
kúluþyrpingunni M-92 í stjömu-
merkinu Herkúlesi. Þar er að finna
fjölda stjarna sem stjarnfræðingar
hafa rannsakað í þaula, m.a. með því
að mæla birtu þeirra mjög nákvæm-
lega. Teknar eru nokkrar myndir af
þyrpingunni í gegnum hverja af
þeim fjórum ljóssíum sem við höfum
ákveðið að nota. Þetta er gert svo að
unnt sé við síðari úrvinnslu að
ákvarða birtu þeirra fjarlægu vetr-
arbrauta sem við ætlum að rann-
saka, með því að bera þær saman við
þekkta birtu stjarnanna í M-92.
Þessi kúluþyrping varð fyrir valinu
vegna þess að hún er ekki fjarri
viðfangsefni okkar á himinhvolfinu
og því má reikna með að deyfmg
ljóssins í lofthjúpnum sé svipuð. Það
er nauðsynlegt að kvarða nemann á
þennan hátt á hverri nóttu því eigin-
leikar hans breytast, jafnframt því
sem skilyrði til athugana skipta máli.
Þessar mælingar á staðalstjömum
taka ekki langan tíma svo klukkan
22:15 er sjónaukanum loks beint að
viðfangsefni næturinnar, vetrar-
brautaþyrpingunni MS1621.5 +2640 í