Morgunblaðið - 17.01.1999, Blaðsíða 29

MORGUNBLAÐIÐ
SUNNUDAGUR 17. JANÚAR 1999 29
Af sápukúlum og
þyngdarlinsum
ÞYNGDARLINSUM svipar um
margt til sápukúlna. Með skær-
um lampa, hvítum vegg og ör-
lítilli þolinmæði við að blása
sápukúlur er hægt að gera sér í
hugarlund hvernig fjarlæg ljós-
uppspretta lítur út eftir að ljós
frá henni hefur bjagast í þyngd-
arlinsu. I gegnum sápukúluna
birtist lampinn sem skærir bog-
ar, afmarkaðir af skörpum
skuggum. Þessi brigði ljóss og
skugga, sem sápukúlan bregður
á vegginn, eru býsna keimlík
þeim myndum sem þyngdar-
linsur varpa til okkar af enn fjar-
lægari fyrirbærum.
Það ljósbrot, sem við erum al-
vön úr daglegu lífi, og notfærum
okkur til að hanna sjónauka,
snertilinsur og smásjár svo dæmi
séu tekin, stafar af því að ljós
ferðast hægar þegar það berst í
gegnum þétt efni eins og til
dæmis gler heldur en þegar það
berst óhindrað áfram. Ljósið flýt-
ir sér sem mest það má og berst
eftir þeim brautum sem tekur
það stystan tíma að komast leið-
ar sinnar. Sambærilegt fyrirbæri
við ljósbrot í linsum stafar af því
að allt efni í alheiminum hefur
áhrif á sjálft rúmið sem ljósið
berst um. Það má hugsa sér að
massinn sveigi rúmið líkt og þeg-
ar þungri kúlu er komið fyrir á
strengdri plastfilmu. Ljósið fer
eftir sem áður fljótförnustu
leiðina, en vegna sveigjunnar er
það ekki lengur eftir beinum
geislum: ljósgeislar sem berast
um nágrenni massans (kúlunnar)
eru sveigðir miðað við geisla sem
hefðu borist óhindrað. Þessi
svokölluðu þyngdarlinsuhrif eru
reyndar hverfandi fyrir alla
venjulega hluti, það eru ein-
göngu massamikil fyrirbæri úti í
geimnum sem sveigja ljós frá
íjarlægari fyrirbærum af leið svo
einhverju nemi. Þannig er t.d.
unnt að mæla áhrif sólarinnar á
Ijós frá öðrum stjörnum í okkar
vetrarbraut með því að gaum-
gæfa stöðu þeirra við sólmyrkva;
stjörnur sem ber við sólu hliðrast
örlítið til á himninum miðað við
hvar þær myndu birtast ef ljósið
frá þeim hefði ekki þurft að ferð-
ast um geiminn nálægt; sólu. Þeg-
ar horft er enn lengra út í geim-
inn, út fyrir Vetrarbrautina okk-
ar, kemur í ljós aragrúi keim-
líkra kerfa, vetrarbrauta, hver
með hundruðum milljóna stjarna,
en einnig með gasi og ryki sem
ekki er hægt að greina nema
með sjónaukum sem nema styttri
og lengri bylgjulengdir en augu
okkar. Þar að auki benda mæl-
ingar og kenningar til þess að
þessar Ijarlægu vetrarbrautir
hafi að geyma massa sem sé al-
gerlega hulinn sjónum okkar.
Þessi massi hefur óbein áhrif á
það hvernig vetrarbrautirnar líta
út með því að halda þeim betur
saman fyrir tilstilli þyngdar sinn-
ar. Hér er heldur ekki, að því er
virðist, um að ræða neitt
smáræði af efni til viðbótar því
sem sýnilegt er með hinum ýmsu
sjónaukum, heldur getur verið að
þetta svokallaða hulduefni sé allt
að því 90% af massa alheimsins!
Fjarlægar vetrarbrautir og
þyrpingar þeirra hafa, á sama
hátt og sólin okkar, áhrif á
sveigju rúmsins, og þar með
einnig á það ljós sem berst okk-
ur frá enn fjarlægari fyrirbær-
um. Sem dæmi má nefna að vetr-
arbraut á sjónlínu milli okkar og
dulstirnis veldur því að dulstirn-
ið birtist okkur sem hringur um-
hverfis vetrarbrautina, í stað
þess að virðast punktlaga eins
og þessi fyrirbæri eru alla jafna.
Svipuð fyrirbæri hafa nú fundist
í mörgum vetrarbrautaþyrping-
um, reyndar ekki sem heilir
hringir heldur bogar umhverfis
miðju þessara þyrpinga. I vetr-
arbrautaþyrpingunni sem við er-
um að rannsaka sést einmitt slík-
ur bogi. Aðalmarkmið mæling-
anna er þó ekki að rannsaka
bogann heldur áhrifin sem þyrp-
ingin hefur á það hvernig fjar-
lægari vetrarbrautir virðast
dreifast um himinhvolfið um-
hverfis hana. Tveir gagnverk-
andi þættir ráða úrslitum um
hvernig þyrpingin bjagai’ þessa
dreifingu. í fyrsta lagi veldur
þyrpingin því að Ijarlægari vetr-
arbrautir virðast forðast miðju
hennar en hliðrast þess í stað
dálítið utar, rétt eins og stök
punktuppspretta á sjónlínunni
myndar hring umhverfis miðj-
una. En þyrpingin virkar líka
eins og safnlinsa, þannig að enn
daufari (og fjarlægari) vetrar-
brautir sjást handan hennar en
ellegar myndu sjást ef engin
væri þyngdarlinsan (þetta er
svipað og þegar maður beinir
handsjónauka að næturhimnin-
um, nýjar stjörnur koma í ljós).
Til að minnka áhrif þessa seinni
þáttar er hugmyndin að reyna
að nema sem flestar vetrar-
brautir, frá þeim bjartari til
hinna allra daufustu. Með því
móti er tryggt að hin mælda
dreifing sé mjög nærri því að
vera í samræmi við hina einu
sönnu dreifingu sem myndi
koma í ljós ef við gætum mælt
staðsetningu allra vetrarbraut-
anna á þeim skika himinhvolfs-
ins sem við beinum sjónum okk-
ar að.
RÝMINGARSALA
Rýmum fyrir nýjum vörum.
Eldri vörur á
í eina viku.
Ýmsar vörur á
%

msÆMumm
Sérverslun
hlauparans

Krínglunni 8-12*3. hœð Uppsölum • Slml 581 4711
Þegar búið er að mæla dreif-
ingu vetrarbrautanna er hægt
að nota niðurstöðurnar til að
meta massa vetrarbrautaþyrp-
ingarinnar, þyngdarlinsunnar,
og hvernig efnið í henni er
dreift um geiminn. Það er með
öðrum orðum hægt að vigta
þyrpinguna og komast að því
hvernig þéttleiki hennar minnk-
ar eftir því sem fjær dregur
miðju. Það, sem gerir þyngdar-
linsuhrifin einstæð, er að allt
efnið í þyrpingunni, bæði það
sem er í sýnilegu formi (vetrar-
brautir og heitt gas) og hið
furðulega hulduefni, leggur sitt
af mörkum við að sveigja rúmið
og þar með bjaga Ijósið sem
berst um geiminn nærri þyrp-
ingunni. Við höfum færi á að
bregða henni á mjög nákvæma
(a.m.k. á stjarnfræðilegan mæli-
kvarða) vog! Þar með er komin
leið til að meta þéttleika stærstu
fyrirbæra himindjúpanna, vetr-
arbrautaþyrpinganna, og óbeint
alheimsins í heild sinni. Vanga-
veltur um þéttleika alheimsins
virðast e.t.v. lítils virði nú á dög-
um, vindlatott stórlaxa er lík-
legra til að hafa áhrif á gang
heimsmála og afkomu fólks
heldur en leit stjarnvísinda-
manna að svörum við ráðgátum
af þessu tagi. Það má samt
skjóta því inn að samkvæmt
þeirri heimsmynd sem nú er al-
mennt talin gefa besta heildar-
mynd af þróun alheimsins ræður
meðalþéttleiki hans úrslitum um
það hveijar framtíðarhorfurnar
eru. Miklahvellskenningin, sem
lýsir þessari nútímaheimsmynd,
gengur í örstuttu máli út á það
að alheimurinn hafi fyrir ekki
svo ýkja löngu, um 15 milljörð-
um ára, verið gífurlega
samþjappaður en þá hafi hann
tekið að þenjast út og hafi þanist
út æ síðan. Það er einmitt efn-
isþéttleikinn oftumræddi sem
ræður því hvort þessi útþensla
heldur áfram um alla framtíð
eða hvort heimurinn muni falla
aftur saman einhvern tímann í
framtíðinni.
LjósmyncWilhelm S. Sigmundsson
NOT-byggingin sem hýsir norræna sjónaukann á La Palma. Ornólfur
stendur til hægri við bygginguna. Fyrir neðan fjallstoppinn
má sjá skýjaþykknið.
stjömumerkinu Herkúlesi. Teknar
eru myndir til skiptis með mismun-
andi litsíum. Þetta er gert til að
auðveldara sé eftir á að greina vetr-
arbrautir í forgrunni frá þeim sem
eru handan þyrpingarinnar, en það
er einmitt dreifing þeiiTa síðar-
nefndu á himinhvolfinu sem gefur til
kynna hver massi þyrpingarinnar er.
Lýsingartíminn er 10-30 mínútur,
vegna ýmissa smágalla í nemanum er
hentugt að taka frekar nokkrar
myndir heldur en að lýsa enn lengur í
fæn'i skipti. Milli þess sem myndirn-
ar eru teknar er sjónaukanum hnikað
ofurlítið til eða ljósnemanum snúið
um 90 gráður svo gallar í nemanum
séu ekki alltaf á sama stað á mynd-
inni. Einnig safnast áhrif geimgeisla
saman með tímanum, þessi orku-
mikla geislun skilur eftir sig bjarta
punkta sem verður að fjarlægja í eft-
irvinnslunni. Meðan á athugunum
stendur sér sjálfvirk tölvustýring til
þess að sjónaukinn íylgi nákvæmlega
eftir snúningi himinhvolfsins.
Strax við aftureldingu hættum við
að skoða vetrarbrautaþyrpinguna, til
þess þarf að vera algert myrkur.
Meðan enn sést til stjarna er tilvalið
að beina sjónaukanum aftur að
staðalstjörnunum og mæla svo aftur
svörun nemans þegai- himinninn er
orðinn nægilega bjartur. Að morgni
er sem sagt farið í gegnum sömu at-
riði og að kvöldi, en nú í öfugri röð.
Alla nóttina verður að fylgjast
með veðrinu, ef rakastigið fer yfir
90% verður að loka hvelfingunni svo
raki þéttist ekki á spegli sjónaukans.
Veðrið lék reyndar ekki beinlínis við
okkur þær tvær nætur sem við vor-
um við athuganir. Fyrri nóttina
þurftum við að loka í skyndingu um
fjögurleytið, þegar við komum upp í
hvelfinguna vai’ oltið þar inn ofurlítið
ský! Veðrið hafði annars lofað góðu
og skyggni eins gott og á varð kosið.
Skýin hörfuðu þó fljótlega niður aft-
ur og við gátum haldið áfram, en
skilyrðin voru þó ekki jafn góð eftir
þetta. Síðaiá nóttina gátum við ekki
opnað hvelfinguna fyrr en al-
myrkvað var orðið, um klukkan hál-
fellefu. Við gátum svo myndað vetr-
arbrautaþyrpinguna okkar í tæpar
þrjár klukkustund áður en skýin
gi-úfðu sig aftur yfir, í þetta sinn með
smáúða í pokahorninu. Um klukkan
fimm var ekki annað að gera en
halda heim á hótel og sofa aðeins áð-
ur en við legðum af stað heimleiðis.
Skeljar á ströndu
Með handfylli ljóseinda úr reg-
indjúpum himingeimsins héldum við
heimleiðis: afrakstur mælinganna
rúmast á tveimur geisladiskum. Síð-
an hefur verið unnið af krafti við að
skilja hismið frá kjarnanum svo unnt
sé að bæta einhverju af skynsamlegu
viti við þekkingu okkai' á vetrar-
brautaþyrpingunni MS1621.5+2640.
Unnið. er úr mæligögnunum við
Háskóla íslands í samstarfi við
stjarnvísindamenn í Osló, Kaup-
mannahöfn og Edinborg. Frekari
mælingar af þessu tagi eru nú í und-
irbúningi jafnframt því sem íslenskir
stjai'nvísindamenn huga að því
hvernig nota megi norræna sjónauk-
ann til að dýpka skilning á öðrum
hugðarefnum sínum.
Þetta er eins og að velta í lófa sér
fáeinum skeljum með allt haf sann-
leikans fyrir utan fjörusandinn. Af
og til kastar brimið perium upp á
ströndina.
Gretddu 2% viðbótaríðgjafd af launum þínum
í Frjálsa lífeyríssjóðínn, elsta og stærsta
sérelgnarlrfeyríssjóð landsins
Það er einfalt að hefja sparnað í Frjálsa lífeyrissjóðnum. Veldu þér leið.
1. Þú sendir svarseðil bláa bréfsins sem þú fékkst í pósti.
2. Þú hringir í síma 540 5000.
3. Þú notar Internetið WVHW. fjarvangur.is.
4. Þú ferð í Fjárvang Laugavegi 170, eða næsta útibú VÍS.
71
2 i
FRJALSI
LÍFEYRISSJÓDURINN
-- til aínjóta hjsins
Frjálsi llfeyrissjóðurinn
er í vörslu Fjárvangs hf.