22.06.25: Verdens største teleskop for overvåking av verdensrommet vil snart komme i vitenskapelig bruk og kan revolusjonere mye av vår kunnskap om fenomener og objekter. Kanskje kan det til og med finne en planet til i Solsystemet. Teleskopet er utstyrt med det største kameraet som har vært bygget, og de første bildene skal bli offentliggjort mandag 23. juni kl. 17 norsk tid.

av Knut Jørgen Røed Ødegaard

Vera C. Rubin-observatoriet og Melkeveien som inneholder mange av objektene observatoriet skal overvåke når det snart kommer i full drift. Det store lyse området til venstre i bildet er selve kjernen av Melkeveien. Det mørke båndet som ser ut til å dele Melkeveien i to, er i virkeligheten støvskyer som sperrer for lyset fra de objektene i bakgrunnen.
Foto: Rubin Observatory/NSF/AURA/B. Quint

Vi er vant til at stjernene og andre objekter på himmelen lyser ganske stabilt, og det har de gjerne gjort i millioner og milliarder av år. Men mange fenomener – ofte de mest spektakulære og interessante - er kortvarige og varer kanskje bare noen sekunder eller minutter. Med en himmel med milliarder av objekter er slike fenomener ofte svært utfordrende å fange opp.

I mange år har derfor astronomene sett frem til å få et svært stort og kraftig teleskop med stort synsfelt og som kan følge med både kortvarige fenomener og lyssvake objekter som beveger seg sakte over himmelen. Dette ønsket blir nå oppfylt!

Observatoriet som får et slikt teleskop, heter Vera C. Rubin-observatoriet, tidligere kjent som Large Synoptic Survey Telescope (LSST), Observatoriet befinner seg i Chile, på en fjelltopp 2682 moh. Teleskopet har fått sitt navn etter den amerikanske astronomen Vera Rubin som var en pioner blant annet i undersøkelser av hvor fort galakser roterer (og derfor indirekte oppdagelsen av den mystiske mørke materien).

Observatoriets hovedoppgave vil være å overvåke hele himmelen som er synlig fra observatoriets posisjon. Teleskopet har et hovedspeil med diameter 8,4 meter og et synsfelt på rekordartede 3,5 grader (store teleskoper har som regel svært lite synsfelt og er egnet til å studere bare ett objekt eller et lite område på himmelen av gangen) som gjør at hele himmelen kan fotograferes med noen få dagers mellomrom kan fotograferes med gigantkameraet LSST som gir bilder på 3,2 gigapiksler. Dermed blir det mulig å oppdage enormt mange objekter som flytter seg, samt objekter som kortvarig øker kraftig i lysstyrke.

Observasjonene blir gjort i bølgelengdeområdet 320 nm – 1060 nm (synlig lys er i området 400-750 nm), altså både litt ut i den ultrafiolette og den infrarøde delen av spektret.

Observatoriets kommunikasjonssjef Suzanne Jacoby med en fullskala-modell av CCD-brikken i fokalplanet i LSST-kameraet. Diameteren er 64 og vil gi 3,2 gigapiksler per bilde. Månen er vist for sammenligning – den er en halv grad bred, mens hele synsfeltet er 3,5 grader.
Foto: LSST Project/NSF/AURA

Observatoriet er et samarbeid mellom amerikanske National Science Foundation (NSF – tilsvarer det norske Forskningsrådet) og U.S. Department of Energy's Office of Science driftes av NSF NOIRLab og SLAC National Accelerator Laboratory.

Observatoriet ble først foreslått i 2001, byggingen av det enorme hovedspeilet begynte i 2007, og 2010 ble LSST rangert som det viktigste prosjektet i undersøkelsen 2010 Astrophysics Decadal Survey. Byggingen av prosjektet ble offisielt påbegynt i 2014 og har totalt kostet over 8 milliarder kroner.

Gigantkamera

Vera Rubin-observatoriet er utstyrt med det største kameraet som er bygget. Det gir bilder med 3,2 gigapiksler, er på størrelse med en liten bil og veier rundt 3300 kg.

Mer informasjon om kameraet.

Det største digitale kameraet som er bygget.
Foto: Olivier Bonin/SLAC National Accelerator Laboratory

Skjematisk fremstilling av gigantkameraet.
Illustrasjon: Todd Mason, Mason Productions Inc. / LSST Corporation

Fantastiske muligheter og oppdagelser i vente

Observatoriet vil være i stand til å oppdage objekter med langt lavere lysstyrke enn tidligere undersøkelser har vært i stand til, og det vil oppdage og kartlegge objekter både relativt nær og svært langt unna.

Det forventes at 90 % av nærjordsobjekter større enn 300 meter vil bli oppdaget, og man finner ut om disse kan kollidere med Jorden.

I Kuiperbeltet, utenfor Neptun antas det at forskerne vil finne 10 000 objekter – 10 – 100 ganger flere enn vi kjenner i dag!

Tusenvis av supernovaer vil bli oppdaget i både relativt nære og i fjerne galakser og fordelingen av mørk materie kan bli undersøkt ved gravitasjonslinser.

En lang rekke novaer, gammaglimt og kvasarer (og deres lysstyrkevariasjoner) vil bli oppdaget og undersøkt. Gammaglimtene skyldes ofte dannelsen av sorte hull – så dette blir derfor også observert.

Observatoriet vil være perfekt for å undersøke mulige lysfenomener knyttet til fenomener som forårsaker gravitasjonsbølger.

I tillegg vil vi garantert for store overraskelser – kanskje vil vi til og med oppdage helt nye fenomener som ingen har tenkt muligheten av!

Undersøkelsene vil pågå i til sammen 10 år og gi helt eksepsjonelt verdifullt datamateriale for forskere innenfor en rekke felt.

Planet 9?

I mange år har en rekke forskere ment at det er sterke bevis for at det finnes en planet til ytterst i Solsystemet. Det er i tilfelle snakk om en superjord eller en sub-Neptun (se også her om denne typen planeter i andre solsystem.)

En slik planet kan ha en masse på rundt 10 ganger Jordens, gå i bane gjennomsnittlig 20 ganger lenger ut enn Neptun og bruke et sted mellom 10 000 og 20 000 år på en runde rundt Solen. Til sammenligning bruker Pluto 248 år!

Kunstnerisk fremstilling av Planet 9.
Illustrasjon: Caltech/R. Hurt (IPAC)

Det har vært lett etter en slik planet i en rekke år uten at noe er funnet. Men det har heller ikke vært så lett siden den vil ha ekstremt lav lysstyrke og derfor være svært krevende å fotografere.

Dersom Planet 9 faktisk finnes, tror forskerne t det er 70-80 % sjanse for å finne den med Vera Rubin-teleskopet. Det betyr i praksis at vi allerede i høst eller i løpet av et års tid kan få en slik spektakulær og sensasjonell oppdagelse!

De første bildene

Mandag 23. juni kl. 17 norsk tid blir de første bildene tatt med teleskopet offentliggjort.
Følg med på pressekonferansen her.
Mer om pressekonferansen.
Observatoriet forventes å være i full vitenskapelig drift før 1. oktober.

MER INFORMASJON

Nettsiden til observatoriet

phys.org: A new observatory is assembling the most complete time-lapse record of the night sky ever

phys.org om funnet av ny dvergplanet

Wikipedia om teleskopet

npr.org: Sjansen for å finne Planet 9