Þetta er ævintýraleg saga...
Saga um forvitni, hugrekki og elju...
Sagan af því hvernig Evrópa hélt suður á bóginn til að rannsaka stjörnurnar.
Haldið suður á bóginn
Velkomin til ESO, Stjörnustöðvar Evrópulanda á suðurhveli.
Fimmtíu ára gömul en líflegri en nokkru sinni fyrr.
ESO er hlið Evrópu til stjarnanna.
Hér sameina stjörnufræðingar frá fimmtán löndum krafta sína
til að ráða fram úr leyndardómum alheimsins.
Hvernig?
Með því að byggja stærstu sjónauka veraldar.
Hanna næmar myndavélar og mælitæki.
Grannskoða himininn.
Í störfum sínum hafa þeir horft á nálæg og fjarlæg fyrirbæri
allt frá halastjörnum á fleygiferð um sólkerfið,
til fjarlægra vetrarbrauta við endimörk rúms og tíma,
og veitt okkur ferska sýn á alheiminn sem engin fordæmi eru fyrir.
Leyndardómsfullan alheim.
Og óhemju fagran.
Frá afskekktum fjallstindum í Chile,
teygja evrópskir stjörnufræðingar sig til stjarnanna.
En hvers vegna Chile?
Hvers vegna héldu stjörnufræðingar í suðurátt?
Höfuðstöðvar Stjörnustöðvar Evrópulanda á suðurhveli eru í Garching í Þýskalandi.
En frá Evrópu sést aðeins hluti himinsins.
Til að fylla í eyðurnar þarf að halda suður á bóginn.
Um aldir voru kort af suðurhimninum að miklu leyti auð —
ókannaðar lendur himinsins.
1595.
Í fyrsta sinn lögðu hollensk kaupskip úr vör og sigldu til Austur-Indía.
Á næturnar mældu siglingafræðingarnir Pieter Keyser og Frederik de Houtman
staðsetningar meira en 130 stjarna á suðurhimninum.
Fljótlega sýndu hnattlíkön og kort tólf ný stjörnumerki
sem enginn Evrópumaður hafði séð áður.
Bretar voru fyrstir til að koma upp varanlegri stjörnustöð
á suðurhveli jarðar.
Konunglega stjörnustöðin á Góðrarvonarhöfða var sett á laggirnar árið 1820.
Skömmu síðar kom John Herschel upp sinni eigin stjörnustöð
nálægt hinu fræga Borðfjalli í Suður Afríku.
Hvílíkt útsýni!
Dimmur himinn. Bjartar þyrpingar og stjörnuský hátt á lofti.
Engin furða að stjörnustöðvar Harvard, Yale og Leiden háskóla
fylgdu í kjölfarið með sínar eigin stjörnustöðvar á suðurhveli.
En könnun suðurhiminsins
krafðist hugrekkis, ástríðu og elju.
Þar til fyrir fimmtíu árum
voru næstum allir stórir stjörnusjónaukar heims norðan miðbaugs.
En hvers vegna er suðurhimininn svona mikilvægur?
Í fyrsta lagi var hann að mestu ókannaður.
Allur himininn sést einfaldlega ekki frá Evrópu.
Miðja vetrarbrautarinnar er gott dæmi.
Hún sést vart frá norðurhveli jarðar
en frá suðurhvelinu kemst hún hátt á himininn.
Að ógleymdum Magellansskýjunum —
tveimur litlum fylgivetrarbrautum okkar vetrarbrautar.
Þær sjást ekki frá norðurhveli en eru mjög áberandi sunnan miðbaugs.
Og að lokum
plagaði ljósmengun og óhagstætt veður evrópska stjörnufræðinga.
Að halda suður á bóginn myndi leysa flest vandamál þeirra.
Bátsferð í Hollandi í júní 1953.
Hér á IJsselmeer
sögðu þýsk-bandaríski stjörnufræðingurinn Walter Baade
og hollenski stjörnufræðingurinn Jan Oort
samstarfsfélögum sínum frá áætlunum um evrópska stjörnustöð
á suðurhveli jarðar.
Ekkert Evrópuríki gat keppt eitt og óstutt við Bandaríkin
en í samstarfi væri það mögulegt.
Sjö mánuðum seinna komu tólf stjörnufræðingar frá sex löndum saman hér
í hinu virðulega þingherbergi Leidenháskóla.
Þeir undirrituðu yfirlýsingu
og létu í ljós ósk sína um að setja á laggirnar evrópska stjörnustöð í Suður Afríku.
Þetta ruddi brautina fyrir stofnun ESO.
En bíðum við!... Suður Afríka?
Að vissu leyti var það skiljanlegt.
Í Suður Afríku var Höfðastjörnustöðin þegar til staðar og eftir árið 1909
Transvaal-stjörnustöðin í Jóhannesarborg.
Stjörnustöð Leiden var með sína eigin stöð á suðurhveli í Hartebeespoort.
Árið 1955
komu stjörnufræðingar upp búnaði til að finna besta staðinn undir stóran sjónauka.
Zeekoegat í Karoo eyðimörkinni. Eða Tafelkopje í Bloemfontein.
En veðrið var alls ekki hagstætt.
Í kringum 1960 var sjónum beint að hrikalegu landslagi norðurhluta Chile.
Hér höfðu bandarískir stjörnufræðingar líka hug á
að koma upp eigin stjörnustöð á suðurhveli.
Í erfiðum hestaleiðangrum kom í ljós að aðstæður voru miklu betri en í Suður Afríku.
Árið 1963 var ákvörðun tekin. Chile skyldi það vera.
Sex mánuðum seinna varð La Silla fjall fyrir valinu
sem framtíðarstaðsetning Stjörnustöðvar Evrópulanda á suðurhveli.
ESO var ekki lengur fjarlægur draumur.
Að lokum undirrituðu fimm Evrópuríki ESO sáttmálann þann 5. október 1962
sem er opinber afmælisdagur Stjörnustöðvar Evrópulanda á suðurhveli.
Belgía, Þýskaland, Frakkland, Holland og Svíþjóð
voru staðráðin í að stefna í sameiningu til stjarnanna á suðurhveli.
La Silla og nágrenni var keypt af Chileska ríkinu.
Vegur var lagður úti í óbyggðum.
Fyrsti sjónauki ESO tók á sig mynd í stálsmiðju í Rotterdam
Og í desember 1966
var fyrsta auga Stjörnustöðvar Evrópulanda á suðurhveli opnað.
Evrópa hafði lagt í mikla vegferð til að uppgötva alheiminn.
Horft til himins
Fyrir 167.000 árum sprakk stjarna í lítilli vetrarbraut sem hringsólar um vetrarbrautina okkar.
Á þeim tíma þegar stjarnan fjarlæga sprakk
hafði maðurinn nýtekið sín fyrstu skref á sléttunni í Afríku.
En enginn hefði getað tekið eftir flugeldasýningunni í geimnum
því ljósgeislarnir voru nýlagðir af stað í langferð sína til jarðar.
Þegar ljós sprengistjörnunnar hafði lagt að baki 98% af ferðalagi sínu
voru grískir heimspekingar nýbyrjaðir að velta fyrir sér eðli alheimsins.
Skömmu áður en ljósið náði til jarðar
beindi Galíleó Galílei sínum fyrsta frumstæða sjónauka til himins.
En þann 24. febrúar árið 1987
þegar ljóseindum sprengingarinnar rigndi loks yfir reikistjörnuna okkar,
voru stjörnufræðingar tilbúnir að rannsaka sprengistjörnuna í smáatriðum.
Sprengistjarnan 1987A
blossaði upp á suðurhimninum —
og sást því ekki frá Evrópu eða Bandarikjunum.
Á þessum tíma hafði ESO byggt sína fyrstu stóru sjónauka í Chile
sem veitti stjörnufræðingum sæti í fremstu röð til að fylgjast með sjónarspilinu.
Sjónaukinn er vitaskuld mikilvægasta tækið
sem gerir okkur kleift að ráða fram úr leyndardómum alheimsins.
Sjónaukar safna miklu meira ljósi en mannsaugað
og sýna því daufari stjörnur og leyfa okkur að skyggnast dýpra út í geiminn.
Þeir sýna líka fínni smáatriði, eins og stækkunargler.
Og þegar þeir eru búnir ljósnæmum myndavélum og litrófsritum
veita þeir okkur miklar upplýsingar um reikistjörnur, stjörnur og vetrarbrautir.
Fyrstu sjónaukar ESO á La Silla voru af ýmsum stærðum og gerðum.
Allt frá litlum þjóðarsjónaukum
upp í stórar ljósmyndavélar og gleiðlinsur.
2,2 metra sjónaukinn, sem nú er næstum 30 ára gamall,
tekur enn glæsilegar myndir af alheiminum.
Á hæsta tindi La Silla fjalls
er að finna mesta afrek fyrstu starfsára ESO — 3,6 metra sjónaukann.
Hann er 35 ára gamall en hefur öðlaðst nýtt líf í leit að fjarreikistjörnum.
Sænskir stjörnufræðingar byggðu sömuleiðis 15 metra breitt loftnet
til að rannsaka örbylgjur frá köldum geimskýjum.
Saman hafa þessir sjónaukar hjálpað til við að afhjúpa alheiminn sem við búum í.
Jörðin er aðeins ein af átta reikistjörnum í sólkerfinu.
Frá hinum örsmáa Merkúríusi til risans Júpíters
eru þessir berg- og gashnettir leifar frá myndun sólarinnar.
Sólin er að sama skapi meðalstjarna í vetrarbrautinni okkar.
Ein lítil ljóstýra innan um hundruð milljarða sambærilegra stjarna —
en líka útþanda rauða risa, samþjappaða hvíta dverga
og nifteindastjörnur sem snúast geysihratt.
Þyrilarmar vetrarbrautarinnar eru útataðir glóandi geimþokum
sem geta af sér bjartar þyrpingar nýfæddra stjarna,
á meðan svermur aldraðra kúluþyrpinga umlykur vetrarbrautina okkar.
Og vetrarbrautin okkar er aðeins ein af ótal vetrarbrautum í hinum stóra alheimi
sem hefur þanist út frá Miklahvelli í næstum fjórtán milljarða ára.
Síðustu fimmtíu ár hefur ESO hjálpað til við að afhjúpa stöðu okkar í alheiminum.
Og með því að horfa til himins höfum við líka áttað okkur á eigin uppruna.
Við erum hluti af stórri alheimssögu. Án stjarna, værum við ekki hér.
Í upphafi innihélt alheimurinn aðeins vetni og helíum, tvö léttustu frumefnin.
En stjörnurnar eru kjarnaofnar sem umbreyta léttu frumefnunum í þyngri.
Og sprengistjarna eins og 1987A
sáir afurðum sínum um alheiminn.
Þegar sólkerfið myndaðist fyrir um 4,6 milljörðum ára
innihélt það þessi þungu frumefni í litlu magni.
Málma og silíköt en líka kolefni og súrefni.
Kolefnið í vöðvunum, járnið í blóðinu og kalsíumið í beinum okkar,
urðu til í fyrri kynslóðum stjarna.
Við erum bókstaflega himnesk.
En ný svör leiða ætíð til nýrra spurninga.
Því meira sem við lærum, því dýpri verða leyndardómarnir.
Hver eru uppruni og örlög vetrarbrauta?
Eru önnur sólkerfi þarna út og gæti líf þrifist á öðrum hnöttum?
Hvað leynist djúpt í iðrum vetrarbrautarinnar?
Stjörnufræðingar þurftu augljóslega miklu öflugri sjónauka.
Og ESO veitti þeim ný og byltingarkennd tæki.
Að sjá skýrt
Stærðin skiptir máli — að minnsta kosti þegar um spegilsjónauka er að ræða.
Stórir speglar þurfa hins vegar að vera þykkir, svo þeir aflagist ekki undan eigin þunga.
Í rauninni aflagast stórir speglar hvort sem er, sama hversu þykkir og þungir þeir eru.
Lausnin? Þunnir, léttir speglar og töfrabragð sem kallast virk sjóntæki.
ESO ruddi brautina fyrir þessa tækni í lok níunda áratugarins
með New Technology Telescope.
Og svona gerist tæknin best.
Speglar Very Large Telescope – VLT – eru 8,2 metrar í þvermál...
...en aðeins 20 sentímetra þykkir.
Og galdurinn er eftirfarandi:
Tölvustýrt stuðningskerfi sem tryggir
að speglarnir halda ávallt réttri lögun með nákvæmni upp á nanómetra.
VLT er flaggskip ESO.
Fjórir nákvæmlega eins sjónaukar sem sameina krafta sína á tindi Paranal fjalls í norður Chile.
Þeir voru smíðaðir í lok tíunda áratugarins
og tryggja stjörnufræðingum bestu tækni sem völ er á.
Í miðri Atacamaeyðimörkinni bjó ESO til paradís stjörnufræðingsins.
Vísindamennirnir gista í La Residencia,
hóteli sem var að hluta til grafið undir jarðveginn
á einum þurrasta stað veraldar.
Innandyra eru pálmatré, sundlaug og... ljúffeng chilesk sætindi.
Að sjálfsögðu
er helsta aðdráttarafl Very Large Telescope ekki sundlaugin
heldur óviðjafnanlegt útsýni út í alheiminn.
Án þunnra spegla og virkra sjóntækja væri VLT óhugsandi.
En það er fleira.
Stjörnurnar sýnast móðukenndar, jafnvel séðar með bestu og stærstu sjónaukunum.
Ástæðan? Lofthjúpur jarðar bjagar myndirnar.
Þá kemur önnur brella til sögunnar: Aðlögunarsjóntæki.
Á Paranal er leysigeislum skotið upp í næturhimininn og þannig útbúnar gervistjörnur.
Nemar nota gervistjörnurnar til að mæla bjögun lofthjúpsins.
Hundrað sinnum á sekúndu,
er myndin leiðrétt með tölvustýrðum, sveigjanlegum speglum.
Og afraksturinn? Eins og ef ókyrr lofthjúpurinn væri tekinn burt.
Sjáðu bara muninn!
Vetrarbrautin okkar er stór þyrilþoka.
Í kjarna hennar — í 27.000 ljósára fjarlægð —
er ráðgáta sem Very Large Telescope ESO hjálpaði til við að leysa.
Stór rykský birgja sýn inn að miðju vetrarbrautarinnar.
En ljósnæmar innrauðar myndavélar geta skyggnst í gegnum rykið
og svipt hulunni af því sem leynist bak við.
Með hjálp aðlögunarsjóntækja sýna þær tugi rauðra risastjarna.
Á liðnum árum hafa þessar stjörnur sést hreyfast!
Þær hringasóla í kringum ósýnilegt fyrirbæri í hjarta vetrarbrautarinnar.
Af hreyfingum þeirra að dæma hlýtur ósýnilega fyrirbærið að vera gríðarlega massamikið.
Risavaxið svarthol, meira en 4,3 milljón sinnum massameira en sólin okkar.
Stjörnufræðingar hafa meira að segja séð orkuríka blossa frá gasskýjum
sem svartholið gleypir.
Allt saman sjáanlegt með hjálp aðlögunarsjóntækja.
Þunnir speglar og virk sjóntæki gera okkur kleift að smíða risasjónauka.
Og aðlögunarsjóntækin sjá um ókyrrðina í lofthjúpnum
og gefa okkur hnífskarpar myndir.
En við eigum fleiri ása í erminni.
Þriðja brellan er kölluð víxlmælingar.
VLT samanstendur af fjórum sjónaukum.
Saman geta þeir verkað sem 130 metra breiður sýndarsjónauki.
Ljósi sem sjónaukarnir safna hver í sínu lagi, er veitt í gegnum göng
og safnað saman í rannsóknarstofu neðanjarðar.
Hér er ljósið sameinað með leysimælingartækni og flóknu seinkunarkerfi.
Heildarútkoman er samanlögð ljóssöfnunargeta fjögurra 8,2 metra spegla
og haukfrán sjón ímyndaðs sjónauka á stærð við fimmtíu tennisvelli.
Fjórir hjálparsjónaukar veita kerfinu meiri sveigjanleika.
Þeir sýnast smáir við hlið risanna fjögurra.
Samt hafa þeir 1,8 metra breiða spegla.
Stærri en stærstu sjónaukar heims fyrir rétt rúmri öld!
Víxlmælingar eru nokkurs konar kraftaverk.
Stjörnuljósatöfrar í eyðimörkinni.
Og niðurstöðurnar eru tilkomumiklar.
Víxlmælir Very Large Telescope sýnir fimmtíu sinnum fínni smáatriði
en Hubble geimsjónaukinn.
Hann gaf okkur til dæmis nærmynd af vampírustjörnu.
Stjörnu sem sýgur efni frá förunauti sínum.
Óreglulegar hviður stjörnuryks hafa sést umhverfis Betelgás —
risastjörnu sem er um það bil að springa.
Og í rykskífum nýfæddra stjarna hafa stjörnufræðingar fundið ...
... hráefnið í reikistjörnur framtíðinnar.
Very Large Telescope er skarpasta auga mannkyns.
En stjörnufræðingar hafa fleiri leiðir til að víkka sjóndeildarhringinn
og bæta útsýni sitt.
Hjá Stjörnustöð Evrópulanda á suðurhveli
hafa þeir lært að sjá alheiminn í gerólíku ljósi.
Alheimur í öðru ljósi
Góð tónlist, ekki satt?
En hugsaðu þér að þú værir heyrnarskert(ur).
Hvað ef þú heyrðir ekki lágtíðnina?
Eða hátíðnina?
Stjörnufræðingar stóðu eitt sinn í svipuðum sporum.
Mannsaugað greinir aðeins lítinn hluta af allri geislun í alheiminum.
Við sjáum ekki ljós sem hefur styttri bylgjulengdir en fjólubláar bylgjur
eða lengri en rauðar bylgjur.
Við greinum einfaldlega ekki alla alheimssinfóníuna.
Árið 1800 uppgötvaði William Herschel innrautt ljós eða varmageislun.
Í dimmu herbergi sérðu mig ekki.
En ef þú setur á þig innrauð gleraugu „sérðu“ líkamshita minn.
Á sama hátt sjá innrauðir sjónaukar fyrirbæri í geimnum sem eru of köld til að gefa frá sér sýnilegt ljós,
eins og dökk gas- og rykský þar sem stjörnur og reikistjörnur verða til.
Í áratugi
hafa stjörnufræðingar ESO viljað kanna alheiminn
í innrauðum bylgjulengdum.
Fyrstu ljósnemarnir voru litlir og þar af leiðandi afkastalitlir.
Þeir gáfu okkur þokukennda sýn á himininn í innrauðu ljósi.
Innrauðar myndavélar nútímans eru stórar og öflugar.
Þær eru kældar niður í mjög lágt hitastigi til að auka ljósnæmnina.
Og Very Large Telescope ESO er hannaður til að nýta þær til fulls.
Sumar tæknibrellur stjörnufræðinga, eins og víxlmælingar, virka aðeins í innrauðu ljósi.
Við höfum víkkað sjóndeildarhring okkar og séð alheiminn í nýju ljósi.
Þessi dökki hnoðri er ský úr geimryki sem hylur stjörnur í bakgrunni.
En í innrauðu ljósi getum við horft í gegnum rykið.
Hér sérðu Sverðþokuna í Óríon, stjörnuhreiður.
Flest nýfæddu ungstirnin eru falin í rykskýjum.
Aftur kemur innrautt ljós til hjálpar og sýnir stjörnur í mótun!
Við ævilok blása stjörnurnar út gasblöðrum.
Þær eru einstaklega fallegar í sýnilegu ljósi
— en á innrauðu myndinni sjást miklu fleiri smáatriði.
Gleymdu ekki stjörnunum og gasskýjunum
sem risasvartholið í hjarta vetrarbrautarinnar er að gleypa.
Við sæjum þetta aldrei án innrauðra myndavéla.
Í öðrum vetrarbrautum
hafa rannsóknir á innrauðu ljósi sýnt dreifingu stjarna á borð við sólina okkar.
Fjarlægustu vetrarbrautir alheims er aðeins hægt að rannsaka í innrauðu ljósi.
Ljós þeirra hefur færst yfir á þessar löngu bylgjulengdir
af völdum útþenslu alheimsins.
Ofan á litlum fjallstindi skammt frá Paranal er afskekkt bygging.
Innan í henni er hinn 4,1 metra breiði VISTA sjónauki.
Hann var smíðaður í Bretlandi, tíunda aðildarriki ESO.
Nú um stundir sér VISTA aðeins innrautt ljós.
Á sjónaukanum er risavaxin myndavél, álíka þung og pallbíll.
Og já, VISTA gefur okkur einstakar myndir af alheiminum í innrauðu ljósi.
Frá upphafi, fyrir 50 árum síðan, hefur ESO gert rannsóknir í sýnilegu ljósi.
Og innrauðar rannsóknir í um þrjátíu ár.
En það er ýmislegt fleira mælanlegt í alheimssinfóníunni.
Í fimm þúsund metra hæð yfir sjávarmáli, hátt í Andesfjöllum Chile,
er Chajnantor hásléttan.
Þar rísa stjarnvísindin hæst.
Chajnantor er heimili ALMA
– Atacama Large Millimeter/submillimeter Array.
ALMA er enn í smíðum,
á stað sem er svo fjandsamlegur að jafnvel erfitt er að draga andann!
Þegar aðeins tíu af 66 loftnetum höfðu verið sett upp
gerði ALMA sínar fyrstu mælingar haustið 2011.
Millímetrabylgjur utan úr geimnum. Til að greina þær þarf að fara hátt yfir sjó á þurran stað.
Chajnantor er einn besti staður heims fyrir slíkar mælingar.
Köld gas- og rykský verða sýnileg þegar vetrarbrautir rekast saman.
Þetta eru ekki staðir þar sem stjörnur fæðast, heldur þar sem þær eru getnar.
Og þessar þyrilbylgjur í útstreymi deyjandi stjörnu
— gætu þær verið vegna reikistjörnu?
Með því að breyta því hvernig við sjáum alheiminn,
færumst við nær uppruna reikistjarna, stjarna og vetrarbrauta.
Að alheimssinfóníunni í heild sinni.
Útbreiðslustarf
Stephane Guisard dýrkar stjörnurnar.
Ekki skrítið að hann hafi dálæti á norður Chile líka.
Hér er útsýnið út í alheiminn með því besta sem gerist á jörðinni.
Því skyldi engan undra hvers vegna hann dýrkar Stjörnustöð Evrópulanda á suðurhveli
— auga Evrópu á himninum.
Stephane er franskur verðlaunaljósmyndari og rithöfundur.
Hann er líka einn af ljósmyndurum ESO.
Glæsilegar myndir hans sýna vel afskekkta Atacamaeyðimörkina,
fullkomna hátækni-risasjónauka
og mikilfengleika næturhiminsins.
Líkt og aðrir ljósmyndarar ESO út um allan heim
hjálpar Stephane til við að breiða út boðskap ESO.
Boðskap forvitni, undrunar og innblásturs,
sem miðlað er í gegnum samvinnu og útbreiðslustarf.
Samvinna hefur ætíð verið grunnurinn að árangri ESO.
Fyrir fimmtíu árum
tók Stjörnustöð Evrópulanda á suðurhveli
til starfa með stofnríkjunum fimm:
Belgíu, Frakklandi, Þýskalandi, Hollandi og Svíþjóð.
Fljótlega fylgdu önnur Evrópuríki í kjölfarið.
Danmörk árið 1967, Ítalía og Sviss árið 1982. Portúgal árið 2011.
Bretland árið 2002.
Síðasta áratug hafa Finnland, Spánn, Tékkland og Austurríki
bæst í hóp stærstu stjarnvísindasamtaka Evrópu.
Nú síðast varð Brasilía 15. aðildarríki ESO
og fyrsta ríki utan Evrópu til að taka þátt.
Hver veit hvað framtíðin ber í skauti sér?
Saman tryggja aðildarríkin bestu mögulegu stjarnvísindarannsóknir
í stærstu stjörnustöðvum heims.
Og þátttakan er góð fyrir efnahag þeirra líka.
ESO starfar náið með iðnaði í Evrópu og Chile.
Vegir hafa verið lagðir.
Fjallstindar jafnaðir.
Ítölsku iðnaðarsamtökin AES
byggðu aðalmannvirki VLT sjónaukanna fjögurra.
Hver sjónauki vegur um 430 tonn.
Samtökin smíðuðu líka risahvolfin í kringum þá, hvert á stærð við tíu hæða byggingu.
Þýski glerframleiðandinn Schott bjó til hina viðkvæmu spegla VLT
sem eru meira en átta metra breiðir en aðeins tuttugu sentímetra þykkir.
Í REOSC í Frakklandi
voru speglarnir slípaðir með nákvæmni upp á milljónasta úr millímetra,
áður en þeir voru sendir í langferðina til Paranal.
Á meðan þróuðu háskólar og rannsóknastofnanir í Evrópu
ljósnæmar myndavélar og litrófsrita.
Sjónaukar ESO eru byggðir fyrir fé skattgreiðenda.
Þína peninga.
Þess vegna getur þú tekið þátt í veislunni.
Til dæmis eru heilmiklar stjarnfræðiupplýsingar á vef ESO,
þar á meðal mörg þúsund fallegar ljósmyndir og myndskeið.
ESO gefur líka út tímarit, fréttatilkynningar
og heimildarmyndir eins og þá sem þú ert að horfa á núna.
Og út um allan heim
leggur Stjörnustöð Evrópulanda á suðurhveli sitt af mörkum til sýninga og vísindahátíða.
Óteljandi leiðir til að uppgötva alheiminn!
Vissir þú að VLT sjónaukarnir fjórir eru nefndir eftir
uppástungu ungrar stúlku frá Chile?
Hin 17 ára Jorssy Albanez Castilla
stakk upp á nöfnunum Antu, Kueyen, Melipal og Yepun
sem þýða sólin, tunglið, Suðurkrossinn og Venus í Mapuche tungumálinu.
Mikilvægt er að fá nemendur eins og Jorssy til þátttöku.
Þar koma menntaverkefni ESO til sögunnar,
eins og verkefni og fyrirlestrar í skólum.
Þegar reikistjarnan Venus gekk fyrir sólina árið 2004
var sérstöku verkefni beint að nemendum og kennurum í Evrópu.
Og árið 2009, á Alþjóðlegu ári stjörnufræðinnar,
náði ESO til milljóna skólabarna út um allan heim.
Þegar öllu er á botninn hvolft eru börn dagsins í dag, stjörnufræðingar framtíðarinnar.
En þegar kemur að útbreiðslustarfi er ekkert sem slær út sjálfan alheiminn.
Stjörnufræði er myndræn vísindagrein.
Ljósmyndir af vetrarbrautum, stjörnuþyrpingum og stjörnumyndunarsvæðum vekja áhuga.
Þegar rannsóknir standa ekki yfir
eru sjónaukar ESO stundum notaðir í Cosmic Gems verkefnið
sem snýst eingöngu um að taka myndir til að miðla vísindunum til almennings.
Ein mynd segir jú meira en þúsund orð.
Almenningur getur jafnvel tekið þátt í að útbúa þessar glæsilegu myndir
í gegnum Hidden Treasures keppnirnar.
Rússneski stjörnuáhugamaðurinn Igor Chekalin varð hlutskarpastur í keppninni árið 2010.
Glæsilegar myndir hans eru byggðar á raunverulegum vísindagögnum.
Aðildarríki, iðnaður og háskólar.
Með samstarfi á öllum hugsanlegum stigum
hefur ESO orðið að einum farsælustu stjarnvísindasamtökum heims.
Og í gegnum útbreiðslustarfið er þér boðið að taka þátt í ævintýrinu.
Þú getur uppgötvað alheiminn!
Að fanga ljósið
Í hálfa öld
hefur Stjörnustöð Evrópulanda á suðurhveli sýnt okkur undur alheimsins.
Ljósi frá stjörnunum rignir niður á jörðina.
Risasjónaukar grípa ljóseindirnar úr geimnum
og beina þeim í myndavélar og litrófsrita sem eru í hæsta gæðaflokki.
Stjörnuljósmyndir nútímans eru gerólíkar þeim sem teknar voru upp úr 1960.
Þegar ESO tók til starfa árið 1962
notuðu stjörnufræðingar stórar ljósmyndaplötur úr gleri.
Ekki mjög ljósnæmar, ónákvæmar og erfiðar viðfangs.
Hvílík breyting sem varð með tilkomu rafeindabúnaðar nútímans!
Þeir fanga næstum hverja einustu ljóseind.
Myndirnar eru strax aðgengilegar.
Og það sem meira er,
þá er hægt að vinna þær og rannsaka með hugbúnaði í tölvum.
Stjörnufræði er sannarlega orðin stafræn vísindagrein.
Sjónaukar ESO nota sum af stærstu
og ljósnæmustu mælitækjum heims.
Myndavél VISTA hefur hvorki fleiri né færri en 16 ljósnema, í heild 67 milljón pixla.
Þetta stóra mælitæki fangar innrautt ljós frá rykskýjum í geimnum,
nýfæddum stjörnum
og fjarlægum vetrarbrautum.
Nemarnir eru kældir niður í mínus 269 gráður með fljótandi helíni.
VISTA skrásetur suðurhimininn
eins og landkönnuður sem kortleggur ókannað meginland.
VLT Survey Telescope er önnur vél nýrra uppgötvana
en hún sér sýnilegt ljós.
Myndavél þessa sjónauka kallast OmegaCAM og er enn stærri.
32 CCD myndflögur sem saman taka glæsilegar ljósmyndir
sem eru hvorki meira né minna en 268 milljón pixlar.
Sjónsviðið er ein fegráða
— fjórfalt stærra en fullt tungl á himninum.
OmegaCAM safnar fimmtíu gígabætum af gögnum á hverri nóttu.
Og það eru bara glæsilegu gígabætin.
Kortlagningarsjónaukar eins og VISTA og VST
leita líka að sjaldgæfum og áhugaverðum fyrirbærum á himninum.
Stjörnufræðingar nota síðan afl VLT
til að rannsaka þessi fyrirbæri í smáatriðum.
Allir VLT sjónaukarnir fjórir
hafa sín eigin mælitæki
og hvert hefur sína styrkleika.
Án þessara mælitækja væri risaauga ESO á himninum, tja, blint.
Þau bera skrautleg nöfn eins og ISAAC, FLAMES, HAWK-I og SINFONI.
Risavaxnar hátæknivélar, hver á stærð við lítinn bíl.
Tilgangurinn:
Að fanga ljóseindir úr geimnum og safna öllum mögulegum upplýsingum.
Öll þessi mælitæki eru einstök en sum eru örlítið sérstakari en önnur.
Til dæmis nota NACO sem hér sést og SINFONI, aðlögunarsjóntæki VLT.
Leysigeislar búa til gervistjörnur
sem hjálpa stjörnufræðingum að leiðrétta bjögun lofthjúpsins.
Myndir NACO eru jafn skarpar og ef þær væru teknar í geimnum.
Og svo eru það MIDI og AMBER. Tvö víxlmælingatæki.
Hér er ljósbylgjum frá tveimur eða fleiri sjónaukum safnað saman
líkt og ef einn stór spegill hefði fangað þær.
Afraksturinn:
Skörpustu myndir sem hægt er að ímynda sér.
En stjörnufræði snýst ekki bara um að taka myndir.
Ef þú ert á höttunum eftir smáatriðum
verður þú að kljúfa ljósið frá stjörnunum og rannsaka samsetningu þess.
Litrófsgreining er eitt öflugasta tæki stjörnufræðinnar.
Ekki skrítið að ESO búi yfir sumum af þróuðustu litrófsritum heims
eins og hinum öfluga X-Shooter.
Myndir eru fallegri en litrófin geyma meiri upplýsingar.
Efnasamsetningu.
Hreyfingar.
Aldur.
Lofthjúpa fjarreikistjarna á braut um fjarlægar stjörnur.
Eða nýfæddar vetrarbrautir við endimörk hins sýnilega alheims.
Án litrófsgreiningar værum við lítið annað en könnuðir sem stara á fallegt landslag.
Með litrófsgreiningu
lærum við um staðfræði, jarðfræði, sögu og samsetningu landslagsins.
Og eitt í viðbót.
Þrátt fyrir kyrrláta fegurð er alheimurinn ofsafenginn staður.
Fyrirbæri taka breytingum á næturnar
og stjörnufræðingar vilja sjá hvern einasta atburð.
Massamiklar stjörnur enda líf sitt sem sprengistjörnur
Sumar sprengistjörnur eru svo öflugar
að þær skína skærar en hýsilvetrarbrautin
og sendir flaum af ósýnilegum háorku gammageislum um geiminn.
Litlir sjálfvirkir sjónaukar bregðast sjálfkrafa við skilaboðum frá gervitunglum.
Á örfáum sekúndum koma þeir sér fyrir og rannsaka afleiðingar sprenginganna.
Öðrum sjálfvirkum sjónaukum er beint að heldur rólegri atburðum,
eins og þegar fjarlægar reikistjörnur ganga fyrir móðurstjörnur sínar.
Alheimurinn tekur sífelldum breytingum.
ESO reynir að missa ekki af neinu.
Heimsfræði er rannsókn á alheiminum sem heild.
Uppbyggingu hans, þróun og uppruna.
Hér er nauðsynlegt að fanga eins mikið ljós og mögulegt er.
Þessar vetrarbrautir eru svo órafjarri að einungis handfylli ljóseinda nær til jarðar.
En í þessum ljóseindum eru geymdar vísbendingar um alheiminn í fyrndinni.
Þær hafa ferðast um geiminn í milljarða ára.
Þær draga upp mynd af árdögum alheimsins.
Þess vegna eru stórir sjónaukar og næm mælitæki svo mikilvæg.
Síðastliðin fimmtíu ár
hafa sjónaukar ESO komið auga á margar af fjarlægustu vetrarbrautum og dulstirnum
sem nokkurn tímann hafa sést.
Þeir hjálpa jafnvel til við að afhjúpa dreifingu hulduefnis
en eðli þess er okkur enn hulin ráðgáta.
Hver veit hvað næstu fimmtíu ár bera í skauti sér?
Í leit að lífi
Hefur þú einhvern tímann velt fyrir þér lífi í alheiminum?
Byggilegar reikistjörnur á braut um fjarlægar sólir?
Það hafa stjörnufræðingar gert — um aldir.
Í geimnum eru jú ótrúlega margar vetrarbrautir og aragrúi stjarna
svo hvers vegna ætti jörðin að vera einstök?
Árið 1995 urðu svissnesku stjörnufræðingarnir Michel Mayor og Didier Queloz
fyrstir til að uppgötva fjarreikistjörnu á braut um venjulega stjörnu.
Síðan hafa stjörnufræðingar fundið mörg hundruð fjarreikistjörnur.
Stórar og smáar, heitar og kaldar og á fjölbreyttum sporbaugum.
Í dag erum við á mörkum þess að finna tvíburasystur jarðar.
Og í framtíðinni: Reikistjörnu með lífi — hið heilaga gral stjörnulíffræðinga.
Stjörnustöð Evrópulanda á suðurhveli leikur mikilvægt hlutverk
í leitinni að fjarreikistjörnum.
Hópur Michel Mayors hefur fundið nokkur hundruð slíkar frá La Silla fjalli.
Þar sem ESO náði fyrst fótfestu í Chile.
Þetta er CORALIE litrófsritinn
á svissneska Leonhard Euler sjónaukanum.
Hann mælir hárfínt vagg stjarna sem hlýst af þyngdartogi reikistjarna á braut um þær.
3,6 metra sjónauki ESO leitar líka að fjarreikistjörnum.
HARPS litrófsritinn er sá nákvæmasti í heiminum.
Hann hefur fundið yfir 150 reikistjörnur hingað til.
Hans mesta uppgötvun:
Sólkerfi að minnsta kosti fimm, allt að sjö reikistjarna.
En það eru aðrar leiðir til að leita að fjarreikistjörnum.
Árið 2006 hjálpaði danski 1,5 metra sjónaukinn til við uppgötvun á fjarlægri reikistjörnu
sem er aðeins fimm sinnum massameiri en jörðin.
Hvernig? Með örlinsuhrifum.
Reikistjarnan og móðurstjarnan gengu fyrir bjartari stjörnu í bakgrunni
og mögnuðu myndina af henni.
Í sumum tilvikum er jafnvel hægt að fanga fjarreikistjörnu á mynd.
Árið 2004 tók NACO, aðlögunarsjóntæki á Very Large Telescope
fyrstu myndina af fjarreikistjörnu.
Rauði bletturinn á myndinni er risareikistjarna á braut um brúnan dverg.
Árið 2010 gekk NACO skrefi lengra.
Þessi stjarna er í 130 ljósára fjarlægð frá jörðinni.
Hún er yngri og bjartari en sólin og fjórar reikistjörnur ganga um hana á víðum brautum.
Haukfrán sjón NACO gerði mönnum kleift að mæla ljósið frá reikistjörnu c
— gasrisa sem er tíu sinnum massameiri en Júpíter.
Þrátt fyrir glýjuna frá móðurstjörnunni
var hægt að teygja á daufu ljósi reikistjörnunnar í litróf
sem veitti upplýsingar um lofthjúpinn.
Í dag fnnast margar fjarreikistjörnur þegar þær ganga þvert fyrir sínar móðurstjörnur.
Ef við sjáum braut reikistjörnu á rönd
gengur hún fyrir sína móðurstjörnu í hverri umferð.
Þannig dregur hún reglulega örlítið úr birtunni frá stjörnunni
og kemur upp um tilvist sína.
TRAPPIST sjónaukinn á La Silla mun hjálpa til við leitina að þessum þvergöngum.
Á sama tíma
hefur Very Large Telescope rannsakað þvergöngu reikistjörnu í smáatriðum.
Hér er GJ1214b, risajörð sem er 2,6 sinnum stærri en jörðin.
Þegar hún gengur fyrir sína sól gleypir lofthjúpur hennar ljósið frá móðurstjörnunni.
Hinn næmi FORS litrófsriti ESO hefur fundið út að GJ1214b
gæti verið heitur og gufukenndur hnöttur.
Gasrisar og gufubaðshnettir eru ólífvænlegir.
En leitinni er hvergi nærri lokið.
Fljótlega verður SPHERE mælitækinu komið fyrir á VLT.
SPHERE mun geta greint daufar reikistjörnur í glýju móðurstjarnanna.
Árið 2016 verður svo ESPRESSO litrófsritanum komið fyrir á VLT
sem verður miklu betri en HARPS mælitækið.
Og þegar Extemely Large Telescope ESO verður tilbúinn
gæti hann fundið merki um lífhvolf á öðrum hnöttum.
Jörðin er uppfull af lífi.
Norður Chile hefur sinn skerf af kondórum, lamadýrum, nagdýrum og risakaktusum.
Skrælnaður jarðvegur Atacamaeyðimerkurinnar iðar meira að segja af harðgerum örverum.
Við höfum fundið byggingareiningar lífs í geimnum.
Komist að því að reikistjörnur eru algengar.
Fyrir milljörðum ára báru halastjörnur vatn og lífrænar sameindir til jarðar.
Hví skyldi hið sama ekki gerast annars staðar í geimnum?
Eða erum við kannski ein?
Það er stærsta spurningin.
Og svarið er næstum í seilingarfjarlægð.
Að smíða stórt
Stjörnufræði er stór vísindagrein.
Alheimurinn er risavaxinn
og rannsóknir á honum krefjast stórra mælitækja.
Þetta er 5 metra breiði Hale spegilsjónaukinn á Palomarfjalli.
Þegar Stjörnustöð Evrópulanda á suðurhveli var stofnuð fyrir fimmtíu árum
var hann stærsti sjónauki í heiminum.
Very Large Telescope ESO á Cerro Paranal er sá þróaðasti í dag.
Hann er öflugasti sjónauki sögunnar
og hefur sýnt okkur alheiminn í allri sinni dýrð.
En stjörnufræðingar eygja enn stærri tæki.
Og ESO lætur drauma þeirra rætast.
San Pedro de Atacama.
Á afviknum stað innan um glæsileg náttúruundur
er þessi heillandi bær heimkynni innfæddra Atacameños
en líka bakpokaferðalanga með ævintýraþrá.
Og stjörnufræðinga og tæknimanna ESO.
Skammt frá San Pedro er daumatæki ESO að taka á sig mynd.
Tækið kallast ALMA – Atacama Large Millimeter/submillimeter Array.
ALMA er samstarfsverkefni Evrópu, Norður Ameríku og austur Asíu.
Hún virkar eins og risavaxin súmlinsa.
Þegar loftnetin 66 eru þétt saman fæst víðmynd af himninum.
En þegar þau eru færð sundur sýna þau miklu fínni smáatriði á smærra svæði á himninum.
Á hálfsmillímetra-bylgjulengdum sér ALMA alheiminn í öðru ljósi.
En hvað mun hann leiða í ljós?
Myndun fyrstu vetrarbrautanna í alheiminum í kjölfar Miklahvells.
Köld og rykug ský úr sameindagasi
— staðina þar sem nýjar sólir og reikistjörnur verða til.
Og efnafræði alheimsins.
ALMA mun finna lífrænar sameindir — byggingareiningar lífsins.
Smíði loftneta fyrir ALMA er í fullum gangi.
Tveir risaflutningabílar, kallaðir Ottó og Lorre
sjá um að flytja fullkláruð loftnetin upp á Chajnantor hásléttuna.
Í 5.000 metra hæð yfir sjávarmáli
gefur röðin betri mynd af alheiminum í örbylgjuljósi en nokkru sinni fyrr.
Þegar ALMA er næstum fullkláruð
eru enn nokkur ár í næsta draumatæki ESO.
Sérðu fjallið þarna?
Þetta er Cerro Armazones.
Ekki svo ýkja langt frá Paranal
en þar verður stærsti sjónauki í sögu mannkyns reistur.
Hér gefur að líta European Extremely Large Telescope.
Stærsta auga jarðar.
Safnspegillinn verður næstum fjörutíu metrar í þvermál
svo allir aðrir sjónaukar verða dvergvaxnir við hlið E-ELT.
Næstum átta hundruð tölvustýrðir spegilhlutar.
Sjóntækin eru flókin til að skörpustu hugsanlegu myndir náist.
Hvolf á hæð við kirkjuturn.
E-ELT er æfing í efsta stigi lýsingarorða.
En að sjálfsögðu eru raunverulegu undrin þarna úti í alheiminum.
E-ELT mun taka myndir af reikistjörnum á braut um aðrar stjörnur.
Litrófsriti hans mun þefa af lofthjúpum þessara framandi hnatta
í leit að ummerkjum lífs.
Lengra í burtu mun E-ELT rannsaka stakar stjörnur í öðrum vetrarbrautum.
Því mætti líkja við að hitta íbúa nágrannaborgar í fyrsta sinn.
Þessi risavaxna tímavél
gerir okkur kleift að horfa milljarða ára aftur í tímann
og sjá hvernig allt saman hófst.
Og hann gæti leyst ráðgátuna um vaxandi útþenslu alheimsins
— þá dularfullu staðreynd að vetrarbrautir fjarlægjast hver aðra
með sívaxandi hraða.
Stjörnufræði er stór vísindagrein, grein stórra ráðgáta.
Er líf utan jarðar?
Hvernig varð alheimurinn til?
Nýi risasjónauki ESO mun hjálpa okkur að skilja.
Okkur vantar enn nokkuð upp á, en biðin styttist.
Svo hvað er næst?
Það veit enginn.
En ESO er reiðubúin fyrir ævintýrið.