Astronomiske Satelliter

En lille gennemgang af store opdagelser.

1Lollands Astronomiske Forening - Gertjan

Faas

Elektromagnetiske spektrum

Her vises de forskellige dele af det

Elektromagnetiske Spektrum. Fra de

laveste energiniveauer, radiostråling, til

de højeste, gammastråling.Grafik: The High Energy Astrophysics Science Archive Research Center (HEASARC)

2Lollands Astronomiske Forening - Gertjan

Faas

Hvilken typer stråling findes der?

Lollands Astronomiske Forening - Gertjan Faas

3

Radio: Den samme energi som radio stationer udsender I atmosfæren, så du kan høre Mozart, Madonna eller Justin Timberlake. Radiobølger udsendes dog også af objekter I universet såsom for eksempel stjerner og gasskyer. Disse radiobølger får de nok ikke op på dansegulvet men kan give svar på spørgsmål om hvad f.eks. Stjerner og gasskyer er lavet af.

Mikrobølger: Disse kan hjælpe dig at lave en dejlig skål popcorn I løbet af et par minutter. Mikrobølger I rummet kan giv indsigt I hvordan Mælkevejen, den galakse vi bor I, og andre galakser er bygget op.

Infrarød lys: Vores hud udsender infrarødt lys. Derfor kan vi ses med hjælp af natkikkerter om natten I bulragende mørke. Infrarødt lys er god til at påvise støvskyer og kolde gasskyer mellem stjernerne

Synligt lys:Det er det lys vi ser med vores øjnene.Ildfluer, lommelygter og stjerner udsender synligt lys. Meget hurtige atompartikler som støder sammen med andre atomer udsender også synligt lys.

Ultraviolet lys: Solen udsender Ultraviolet lys. Ultraviolet lys påvirker vores hud og er årsag til vi bliver solbrændt. Solen og “Varme” objekter I universet udsender UV lys.

Røntgenlys: Lægerne bruger det til se for se knogler, tandlæger tænder. Varme gasser udsender også Røntgenlys. Her taler vi om millioner af grader celsius..

Gammalys:Radioaktiv materiale (nogle som forekommer I naturen andre kunstigt lavet I kernereaktorer) kan udsende gammalys. Partikelacceleratorer kan nogle gange udsende gammalys. Universet er dog den største gammakilde af dem alle. Gammalys opstår her på mange forskellige måder.

Store opdagelser

Det var da heller ikke før 1971, at astronomer første gang opdagede et sort hul. Det skete ved hjælp af røntgensatellitten Uhuru, som netop var blevet opsendt. Uhuru målte stråling fra en stærkt varierende røntgenkilde Cygnus X-1, som viste sig at have en meget stor masse samlet på et meget lille område. Den bedste forklaring på observationerne var, at Cygnus X-1 indeholder et sort hul. Siden dengang er mange sorte huller blevet afsløret

4Lollands Astronomiske Forening - Gertjan

Faas

Uhuru satellit - SAS serien. 3 satellitter. ©Goddard Space Flight Center - NASA

5Lollands Astronomiske Forening - Gertjan

Faas

Sort hul

Kæmpe stjerne af O-typen

Stjernetyper: Oh Be A Fine Girl Kiss Me

[ESA/Hubble European Space Agency Information Centre (M. Kornmesser, L. L. Christensen)]

Wikipedia

6Lollands Astronomiske Forening - Gertjan

Faas

©NASA

7Lollands Astronomiske Forening - Gertjan

Faas

IRAS

Første astronomiske satellit som lavede optagelse i infrarødt lys af hele himmelhvælvingen.

Lavede målinger i 12, 25, 60 og 100 mikrometer bølgelængde, med en opløsning på 30 buesekunder ved 12 mikrometer til 2 bueminuter ved 100 mikrometer.

Opdagede 350.000 kilder som ikke er beskrevet endnu.

Wikipedia

Grader (°) Bueminutter (') Buesekunder ('')

1 60 3.600

0,0166667 1 60

360 21.600 1.296.000

8Lollands Astronomiske Forening - Gertjan

Faas

Næsten den hele synlige himmelhvælvning, fremvist I infrarødt lys og projekteret I en opløsning på 30 buesekunder/halv grad. Billedet svarer 6 måneders data indsamlet af IRAS satellite/Infrared Astronomical Satellite (IRAS)

One degree, for instance, is equal to 60 arc minutes. One half of a degree, which is the average apparent size of the moon is equal to 30 arc minutes.

9Lollands Astronomiske Forening - Gertjan

Faas

De 4 store observatorier

1.Hubble -Ultraviolet/Synligt/Nærinfrarød

2.Compton - Gamma

3.Chandra - Røntgen

4.Spitzer - Infrarød

10Lollands Astronomiske Forening - Gertjan

Faas

11Lollands Astronomiske Forening - Gertjan

Faas

Hubble

Den meste kendte af de 4 store NASA rumteleskoper.

Opsendt 23 april 1990, med Space Shuttle.

Flere gange repareret og opgraderet i rummet. Hubble servicemissioner.

Startede med et stort problem, hovedspejlet var ikke konstrueret korrekt.Dermed så Hubble objekter utydeligt.

Ved første servicemission fik Hubble briller.

12Lollands Astronomiske Forening - Gertjan

Faas

Hubble Deep Field

13Lollands Astronomiske Forening - Gertjan

Faas

Det vurderes, at der er ca. 10.000 galakser i billedet, der dækker et areal på himlen, som er 100 gange mindre end fuldmånens. Hver af disse galakser kan indeholde mange milliarder stjerner.

Det vigtigste ved HUDF er, at det dybe kik gør det muligt at studere de første galakser i universet. Når vi ser fjerne objekter, ser vi dem ikke som de ser ud nu. Vi ser dem som de så ud, da de udsendte det lys, vi i dag registrerer. HUDF er derfor en form for astronomisk tidsmaskine.

Den samlede eksponeringstid er en million sekunder svarende til ca. 12 dage.

Udsnit stjernebilledet Fornax

Hubble Deep Field

14Lollands Astronomiske Forening - Gertjan

Faas

Compton Gamma Ray Observatory (CGRO)

©NASA

15Lollands Astronomiske Forening - Gertjan

Faas

Månen set i gamma lys

Månen bliver i dette billede oplyst af gammastråling fra kilder langt fra vores solsystem. Billedet observeret med Compton satellitens EGRET detektor -the Energetic Gamma Ray Experiment Telescope.

EGRET var en af de 4 detektorer om bord.

Solen kan slet ikke ses i dette lys da den ikke producerer stråling i en så høj intensitet. (Wikipedia -

http://en.wikipedia.org/wiki/File:Moon_gamma_rays_egret_instrument_cgro.jpg

16Lollands Astronomiske Forening - Gertjan

Faas

COMPTON resultater

Basic results1. The EGRET instrument conducted the first all sky survey

above 100 MeV. Using four years of data it discovered 271 sources, 170 of which were unidentified.

2. The COMPTEL instrument completed an all sky map of 26Al (a radioactive isotope of aluminum).

3. The OSSE instrument completed the most comprehensive survey of the galactic center, and discovered a possible antimatter "cloud" above the center.

4. The BATSE instrument averaged one gamma ray burst event detection per day for a total of approximately 2700 detections. It definitively showed that the majority of gamma-ray bursts must originate in distant galaxies, not nearby in our own Milky Way, and therefore must be enormously energetic.

5. The discovery of the first four soft gamma ray repeaters; these sources were relatively weak, mostly below 100 keV and had unpredictable periods of activity and inactivity

6. The separation of GRBs into two time profiles: short duration GRBs that last less than 2 seconds, and long duration GRBs that last longer than this.

17Lollands Astronomiske Forening - Gertjan

Faas

The Chandra X-ray Observatory

Observerer som navnet antyder Røntgenstråling.

Planlagt at vare 5 år, men har allerede 10 år på bag sig.

Opsendt 1999 med en Space shuttle.

18Lollands Astronomiske Forening - Gertjan

Faas

Cassiopeia A Supernova

19Lollands Astronomiske Forening - Gertjan

Faas

Discoveries

I

The data gathered by Chandra have greatly advanced the field of X-ray astronomy.

•The first light image, of supernova remnant Cassiopeia A, gave astronomers their first glimpse of the compact object at the center of the remnant, probably

a neutron star or black hole. (Pavlov, et al., 2000)

•In the Crab Nebula, another supernova remnant, Chandra showed a never-before-seen ring around the central pulsar and jets that had only been partially seen by

earlier telescopes. (Weisskopf, et al., 2000)

•The first X-ray emission was seen from the supermassive black hole, Sagittarius A*, at the center of the Milky Way. (Baganoff, et al., 2001)

•Chandra found much more cool gas than expected spiralling into the center of the Andromeda Galaxy.

•Pressure fronts were observed in detail for the first time in Abell 2142, where clusters of galaxies are merging.

•The earliest images in X-rays of the shock wave of a supernova were taken of SN 1987A.

•Chandra showed for the first time the shadow of a small galaxy as it is being cannibalized by a larger one, in an image of Perseus A.

•A new type of black hole was discovered in galaxy M82, mid-mass objects purported to be the missing link between stellar-sized black holes and supermassive

black holes. (Griffiths, et al., 2000)

•X-ray emission lines were associated for the first time with a gamma-ray burst, Beethoven Burst GRB 991216. (Piro, et al., 2000)

•High school students, using Chandra data, discovered a neutron star in supernova remnant IC 443.

•Chandra data suggested that RX J1856.5-3754 and 3C58, previously thought to be pulsars, might be even denser objects: quark stars. These results are still

debated.

•Sound waves from violent activity around a supermassive black hole were observed in the Perseus Cluster (2003).

•TWA 5B, a brown dwarf, was seen orbiting a binary system of Sun-like stars.

•Observations by Chandra and BeppoSAX suggest that gamma-ray bursts occur in star-forming regions.

•Nearly all stars on the main sequence are X-ray emitters. (Schmitt & Liefke, 2004)

•The X-ray shadow of Titan was seen when it transitted the Crab Nebula.

•X-ray emissions from materials falling from a protoplanetary disc into a star. (Kastner, et al., 2004)

•Hubble constant measured to be 76.9 km/s/Mpc using Sunyaev-Zel'dovich effect.

•2006 Chandra found strong evidence that dark matter exists by observing supercluster collision

•2006 X-ray emitting loops, rings and filaments discovered around a supermassive black hole within Messier 87 imply the presence of pressure waves, shock

waves and sound waves. The evolution of Messier 87 may have been dramatically affected.[5]

•Observations of the Bullet cluster put limits on the cross-section of the self-interaction of dark matter.[6]

•"The Hand of God" photograph of PSR B1509-58.

20Lollands Astronomiske Forening - Gertjan

Faas

Hand of God

21Lollands Astronomiske Forening - Gertjan

Faas

Spitzer Infrarød Satellit

Opsendt med Delta II raket i 2003.Opkaldt efter Lyman Spitzer, som var en af pionererne bagved Rumteleskoper.

©NASA - Spitzer public web sites

22Lollands Astronomiske Forening - Gertjan

Faas

NASA medarbejder 23

Lollands Astronomiske Forening - Gertjan Faas

Helix Planetarisk tåge – Resten af en stjerne afgået ved døden.

©NASA24

Lollands Astronomiske Forening - Gertjan Faas

Andromeda galaksen i infrarødt lys

©NASA

Andromeda i synligt lys ©APOD

25Lollands Astronomiske Forening - Gertjan

Faas

COROTFransk satellit som måler stjerneskælv og lyskurver fra stjerner som kan sige noget om en planet omcirkler denne stjerne.

26Lollands Astronomiske Forening - Gertjan

Faas

Illustration af planeten Corot-9b.ogv opdaget af COROT satelliten

27Lollands Astronomiske Forening - Gertjan

Faas

Helio- og Asteroseismologi

• At beskæftige sig med helio- og asteroseismologisvarer lidt til at forsøge at bestemme musikinstrumenters form og konstruktion ud fra de toner de frembringer. Den måde noget kan vibrere på, siger en masse om, hvordan dette ``noget'' er opbygget - det være sig en guitarstreng, et trommeskind eller en stjerne. Vi kan alle høre forskel på en tromme, en orgel og en klokke, men at høre forskel på en Stradivarius og en almindelig violin er langt sværere. Ikke desto mindre svarer det lidt til det, vi prøver på i helioseismologien.

• Helioseismologi altså ``studiet af solskælvbrugertil at bestemme hvordan Solen ser ud indeni.

• Asteroseismologi er tilsvarende studiet af svingninger på fjerne stjerner ved hjælp af de samme teknikker, der bruges i helioseismologi. Blot er det meget mere vanskeligt, da stjernerne er meget længere væk end Solen.

• Du kan læse mere om asteroseismologi ved Århus Universitet her.

• http://ast.phys.au.dk/helio_outreach/ha0.html

MOST – Canadisk satelit der måler svingninger på stjerneoverflader.

COROT – Fransk satellit der måler svingninger på stjerneoverflader + små variationer i stjerners lysstyrke, disse kan sige noget om en planetpassage.

28Lollands Astronomiske Forening - Gertjan

Faas

Oscillations controversyIn late June 2004, Canada's orbital MOST satellite telescope carried out a 32-day survey of Procyon A. The continuous optical monitoring was intended to confirm solar-like oscillations in its brightness observed from Earth and to permit asteroseismology. No oscillations were detected and the authors concluded that the theory of stellar oscillations may need to be reconsidered.[9] However others argued that the non-detection was consistent with published ground-based radial velocity observations of solar-like oscillations.[10][11]

Photometric measurements from the NASA Wide Field Infrared Explorer (WIRE) satellite from 1999 and 2000 showed evidence of granulation (convection near the surface of the star) and solar-like oscillations.[12] Unlike the MOST result, the variation seen in the WIRE photometry was in agreement with radial velocity measurements from the ground.

29Lollands Astronomiske Forening - Gertjan

Faas

http://heasarc.gsfc.nasa.gov/docs/uhuru/uhuru_about.html

http://www.setileague.org/songbook/obafgkm.htm

http://da.wikipedia.org/wiki/Astronomisatellitter

LINKS - HENVISNINGER

30Lollands Astronomiske Forening - Gertjan

Faas