Cientistas bruker spesialiserte teleskoper for å oppdage galakser så fjernt at lyset deres har tatt milliarder av år å nå Terra. Ved å observere disse eldgamle kosmiske objektene kan astronomer se hvordan Universo så ut i de tidlige stadiene av dannelsen. Estimativas indikerer at det observerbare kosmos er hjemsted for mer enn en billion galakser, men de fleste forblir usynlige for konvensjonelt utstyr.
Å oppdage slike fjerntliggende objekter krever analyse av stråling ved flere frekvenser av det elektromagnetiske spekteret, ikke bare det synlige lyset som øynene våre kan fange. “Universo sender ut stråling ved forskjellige frekvenser av det elektromagnetiske spekteret, og hvert bånd avslører en type informasjon”, forklarer astrofysiker Adam Smith Gontijo, professor i Universidade Católica og Brasília.
Como-astronomer lokaliserer fjerne galakser
Observar kosmos ved forskjellige bølgelengder er avgjørende for å lokalisere kosmiske strukturer som vil forbli skjult i konvensjonelle observasjoner. Forskere analyserer radiobølger, mikrobølger, infrarød, ultrafiolett, røntgenstråler og gammastråler for å sette sammen et fullstendig bilde av hva som er der ute.
Den svært energiske Regiões av Universo sender ofte ut ultrafiolett stråling eller røntgenstråler, mens kjøligere strukturer, som skyer av gass og støv, åpenbarer seg tydelig i infrarøde eller radiofrekvensobservasjoner. Essa mangfold av informasjon gjør det mulig for astronomer å identifisere galakser som ville vært helt usynlige hvis de ble observert ved bare én bølgelengde.
Et vesentlig fenomen i denne prosessen er rødforskyvning, også kalt rødforskyvning. “Når det gjelder veldig gamle galakser, fører utvidelsen av Universo til at lyset som sendes ut av dem når oss ‘strukket’, forskjøvet mot rødt”, beskriver Gontijo. Como-rommet fortsetter å utvide seg, lyset som ble sendt ut av galakser for milliarder av år siden reiser en kolossal reise til det når planeten vår. Durante denne kryssingen gjennom kosmos, forlenges bølgelengden gradvis og har en tendens til å vises i rødere frekvenser av det elektromagnetiske spekteret.
Infrarøde Telescópios-er som James Webb har blitt avgjørende instrumenter for denne utforskningen. Esses-utstyr kan oppdage den infrarøde strålingen som sendes ut av de fjerneste galaksene, akkurat det spekteret hvor dette forskjøvede lyset blir synlig.
- Ondas radio avslører energiske strukturer
- Infravermelho oppdager kjøligere og eldre gjenstander
- Raios X identifiserer områder med intens aktivitet
- Micro-bølger kartlegger den kosmiske mikrobølgebakgrunnen
- Espectroscopia analyserer kjemisk sammensetning og avstand
Espectroscopia: verktøyet som avslører galaksenes hemmeligheter
Além-bilder tatt med teleskoper, astronomer bruker spektroskopi for å avdekke egenskapene til fjerntliggende galakser. Essa-teknikk analyserer grundig lyset som sendes ut av himmelobjekter for å identifisere deres spesifikke kjemiske sammensetning og nøyaktig estimere avstanden som skiller dem fra oss.
Quando en astronom analyserer spekteret til en fjern galakse og er i stand til å bestemme hvilke kjemiske elementer som er tilstede i det objektet. Plasseringen av de infrarøde eller synlige spektrallinjene avslører informasjon om hvor mye den strålingen ble “strukket” av utvidelsen av Universo, slik at vi kan beregne hvor langt denne galaksen er fra Terra.
Hvorfor å observere rom betyr å observere fortiden
Det mest fascinerende trekk ved astronomi ligger i en enkel fysisk sannhet: å observere Universo er uunngåelig å observere fortiden. Essa virkeligheten eksisterer fordi lys tar tid å krysse enorme kosmiske avstander.
“Sol er omtrent 150 millioner kilometer fra Terra. Lyset tar omtrent åtte minutter å nå oss”, forklarer astronomen Adriano Leonês, forsker av Universidade og Brasília. Quando ser vi Sol stige i horisonten, vi visualiserer faktisk stjernen slik den var åtte minutter før det øyeblikket. Bildet som når øynene våre bærer en uunngåelig tidsmessig forsinkelse.
Essa samme logikk gjelder for alle observerbare himmelobjekter. Alfa Centauri, den nærmeste stjernen til Sistema Solar, er omtrent fire lysår unna. Isso betyr at lyset forlot den stjernen for fire år siden og først nå kommer hit. Quando-astronomer retter teleskopene sine mot ekstremt fjerne galakser, som ligger milliarder av lysår unna, de ser disse kosmiske strukturene slik de var for milliarder av år siden, i den tidlige historien til Universo.
Galáxias observert fra ti milliarder lysår unna viser hvordan kosmos var da det bare var noen få milliarder år gammelt. Essas-observasjoner lar forskere rekonstruere historien til galaksenes utvikling, fra deres fødsel til deres nåværende tilstand. Det er som å ha en fotografisk oversikt over forskjellige epoker i kosmisk historie, tilgjengelig gjennom moderne teleskoper.