Even de natuur in? Kijk vanavond als het helder is, eens naar boven. Astro-blog houdt u op de hoogte van wat er zoal te zien is.

22 januari 2009

Op het eerste gezicht is bovenstaande foto niet veel meer dan een mooi plaatje van de sterrenhemel. Toch is er is iets speciaals mee aan de hand. Bijna alle puntjes en vlekjes op deze opname, gemaakt door de Hubble Space Telescope, zijn geen individuele sterren maar complete melkwegstelsels, elk bestaande uit miljarden sterren. Op de originele opname, die aan de hemel nog geen vierkante millimeter op armlengte afstand beslaat, zijn rond de 10.000 melkwegstelsels te zien. Van een deel daarvan was het licht zo'n 13 miljard jaar onderweg, voor het de gevoelige "ogen" van Hubble trof. We kijken dus terug naar het begin van het heelal, nog geen miljard jaar na de oerknal.

Op de foto zijn met enig zoeken welgeteld twee sterren te onderscheiden. U kunt ze herkennen aan de uitlopers (spikes) die het sterbeeldje een kruisvormig aanzien geven. Heel veel sterren op foto's zien er zo uit. In tegenstelling tot een melkwegstelsel is een verre ster een felle, puntvormige lichtbron. Het beeld van Hubble en de meeste andere professionele telescopen wordt niet gevormd door lenzen maar door een grote holle spiegel. Om het door de spiegel geconcentreerde licht op te vangen is op enige afstand midden voor die grote spiegel een veel kleinere "vangspiegel" aangebracht, die het licht opzij kaatst naar de camera's. Die vangspiegel is met vier strakgespannen draden of strips bevestigd aan de telescoopbuis. Licht van een puntvormige lichtbron zoals een verre ster buigt om dit draadkruis heen, wat resulteert in een kruisvormig sterbeeld.

Aanvankelijk werd dit effect als storend ervaren, maar inmiddels is het een geliefd esthetisch extraatje. Indien hemelfoto's worden gemaakt met een lenzentelescoop in plaats van een spiegeltelescoop spant men vaak expres een draadkruis voor de lens, om hetzelfde effect te krijgen. Ook verder worden astrofoto's uitvoerig aangepast aan de heersende smaak. De kleuren die u ziet, zijn meestal kunstmatig. Van oorsprong was "false color" een manier om bepaalde fysieke eigenschappen van objecten duidelijker in beeld te brengen, maar inmiddels zijn zulke opgepimpte foto's de norm, een beetje zoals gefotoshopte modellen in de modeindustrie. De bijschriften staan vaak bol van de superlatieven, zoals "stunning" en "gigantic". Blijkbaar is het nodig astronomie op deze wat lawaaiige manier aan de man te brengen om de financiering veilig te stellen. Niet helemaal onlogisch want goedkoop is het allemaal niet. De kosten van de Hubble Space Telescope liggen rond de 4 miljard dollar. Waarom kijken we eigenlijk niet gewoon vanaf de aarde?

Kijkt u op een heldere vriesnacht na een zonnige winterdag eens naar de nachthemel. Vooral bij de horizon twinkelen de sterren heftig. Dit getwinkel wordt veroorzaakt door de atmosferische onrust, in dit geval het gevolg van de snelle afkoeling. Astronomen spreken van een slechte "seeing". Door een telescoop gezien veroorzaakt deze luchtonrust onscherpe beelden. Bij professionele telescopen is de luchtonrust van oudsher een beperkende factor, zelfs bij de stabiele, dunne luchtlagen boven bergtoppen in droge gebieden waar zulke telescopen meestal staan. In de ruimte heeft men daar geen last van en ontbreekt bovendien elk spoor van strooilicht. Het wordt daardoor mogelijk haarscherpe, zeer lang belichte opnamen te maken, waarop ook kleine en lichtzwakke details te zien zijn. De belichtingstijd van bovenstaande foto bedraagt zo'n elf dagen, camera stilhouden alstublieft...

Er draaien al heel wat ruimtelescopen om de aarde, zoals het Gamma Ray Observatory, het Chandra X-ray Observatory en de Space Infrared Telescope Facility. Zoals aan de namen te zien is gaat het vaak niet om het opvangen van zichtbaar licht, maar van andere soorten straling, waarvan sommige door de atmosfeer sterk worden gehinderd. Ruimtetelescopen voor zichtbaar licht zijn wat betreft beeldscherpte door de techniek achterhaald. Dat danken we aan de defensie-industrie, waar men geinteresseerd is in het maken van scherpe plaatjes van het aardoppervlak vanuit het heelal, precies de andere kant op dus, maar, gelukkig voor astronomen, met dezelfde turbulentieproblemen. Hiervoor werd de "active optics" technologie ontwikkeld, waarbij vervorming door atmosferische onrust teniet gedaan wordt door een kleine correctiespiegel, die uit honderden beweegbare segmentjes bestaat. Bij astronomische toepassing hiervan analyseert een computer de vervorming van een hoog in de atmosfeer geprojecteerde laserstip, en past de stand van de segmentjes aan om die vervorming op te heffen. Omdat het licht van de waargenomen hemellichamen hetzelfde pad door de atmosfeer aflegt, is daarmee ook de vervorming van de afbeelding van deze hemellichamen gecorrigeerd. Het resultaat: foto's genomen vanaf de aarde, die scherper zijn dan de foto's afkomstig van Hubble. Tegen de immer oprukkende lichtvervuiling helpt deze technologie helaas niet. De bovenstaande zeer lang belichte foto kon daarom alleen met Hubble worden gemaakt.

Een andere recente techniek is het laten samenwerken van meerdere optische telescopen om een scherper beeld te krijgen. Met deze, uit de radioastronomie afkomstige "interferrometrie" kan men een scherpte halen, die anders alleen met spiegels van honderden meters doorsnede te verkrijgen is. Deze techniek staat nog in de kinderschoenen maar heeft al plaatjes van het oppervlak van andere sterren opgeleverd.

JdeH

Foto: NASA