Image default

Hubble, de man en “zijn” telescoop

Edwin Hubble (1889-1953) was niet een doorsnee sterrenkundige.

Na wis- en sterrenkunde gestudeerd te hebben in Chicago, behaalde hij ook een graad in de Rechten en vocht hij mee in de Eerste Wereldoorlog.
Hij verrichtte baanbrekend werk in de sterrenkunde: niet alleen ontdekte hij dat het heelal alsmaar uitdijt en dat sterrenstelsels in alle richtingen van elkaar af bewegen, hij stelde ook vast dat spiralen en andere “nevels” eigenlijk allemaal aparte sterrenstelsels zijn die zich miljarden jaren ver van ons bevinden, ver buiten onze eigen Melkweg. Hij kwam tot deze vaststelling door de Andromedanevel te bestuderen.
Ook ontdekte hij dat wat het verst van ons verwijderd is, zich het snelst beweegt.
Hubble kon vanaf 1919 gebruik maken van de 2,4 meter-telescoop van Mount Wilson in Californië.
Zijn conclusie was dan ook dat het volume van wat wij het waarneembare heelal noemen steeds maar toeneemt. Dit kennen wij als de wet van Hubble.
Daarnaast heeft Hubble ook bijgedragen aan de classificatie van sterrenstelsels.

Hoe groot een telescoop op Aarde ook is, deze heeft standaard last van een aantal enorme beperkingen door onze atmosfeer.

De turbulentie van de atmosfeer zorgt voor een lage resolutie en door de atmosfeer worden ook bepaalde delen van het spectrum geblokkeerd; met name het ultraviolet en het infrarood liggen buiten het bereik van aardse telescopen.
Een telescoop in de ruimte heft deze beperkingen weliswaar op, maar is dan ook een flink stuk duurder.
In 1990 lanceerde NASA, in samenwerking met ESA, de Hubble Space Telescoop.
Deze werd in een lage baan om de Aarde gebracht, op zo’n 560 kilometer hoogte.
Helaas bleek al snel dat de Hubble aan een aantal kinderziektes leed.
Zo was er een grove optische fout aan de hoofdspiegel, waardoor sterren niet als scherpe puntjes maar als nevelige bolletjes in beeld verschenen.
De teleurstelling was groot. Gelukkig bleek er ruimte voor verbetering te zijn en konden astronauten om de zoveel tijd een bezoekje brengen aan de ruimtetelescoop.
In 1993 werd de telescoop voor de eerste keer met succes hersteld.
Er zouden nog vier hersteloperaties volgen.
Telkens werd er ook meer en betere apparatuur aan de telescoop toegevoegd. In 2009 vond de laatste upgrade plaats: er werd een spectrograaf en een nieuwe camera geïnstalleerd.

Hubble telescoop

De spiegel van de Hubble is met zijn 2,4 meter niet uitzonderlijk groot. Zeker niet in vergelijking met bepaalde telescopen op Aarde, maar algauw stond men versteld van de prachtige plaatjes die men met de Hubble kon schieten: gedetailleerde foto’s van planeten, sterrenclusters, nevels en sterrenstelsels onthulden de pracht van het universum.
De Hubble maakte al snel nieuwe ontdekkingen, zo bijvoorbeeld van proto-planetaire systemen rond andere sterren, planetenstelsels in wording dus.
Daarnaast kon hij in het infrarood en het ultraviolet kijken.
Ook al lagen de kosten van deze telescoop ver boven die van een gelijkaardige telescoop op Aarde, het feit dat de beperkingen van de atmosfeer opgeheven werden en er nu geen limiet meer lag op de scherpte van de plaatjes maakten het de moeite meer dan waard.
Echter, op Aarde is men steeds meer in staat grotere én goedkopere telescopen te bouwen die in de nabije toekomst even scherpe beelden zullen kunnen genereren. Het is slechts een kwestie van tijd.

adelaarsnevel

Naast onderzoek in zichtbaar, infrarood en ultraviolet licht doet de Hubble ook spectroscopisch onderzoek.
Met de spectrograaf hoopt men meer te weten te komen over de geboorte van sterren.  Over de actieve kernen van verafgelegen sterrenstelsels en over quasars. Ook is het de bedoeling dat de Hubble op zoek gaat naar zwarte gaten en exoplaneten.
Daarnaast heeft deze telescoop met gevoelige camera’s inmiddels duizenden zwakke sterren en objecten vastgelegd van magnitude 28.
Dit zijn objecten die een miljard keer zwakker zijn dan wat wij met het blote oog kunnen zien (ter vergelijking, de ster Wega heeft magnitude 0, de ster Deneb heeft magnitude 1. Hoe hoger de magnitude, hoe zwakker het object. Met het blote oog kunnen wij in de Lage Landen tot magnitude 4 à 5 zien).

In 1995 werd de Hubble Telescoop tien dagen lang op één klein stukje ruimte in de Grote Beer gericht. Het resultaat was adembenemend: nog nooit waren objecten zó ver in het heelal waargenomen geweest.
Echter, met een middelgrote telescoop lijkt dit stukje ruimte grotendeels leeg.
De Hubble onthult een prachtige hoeveelheid aan objecten, terwijl er in dat gebied slechts twee sterren uit ons eigen Melkwegstelsel staan.
Alle andere objecten in dat stukje heelal zijn sterrenstelsels, bestaande uit ontelbaar veel sterren, miljarden lichtjaren van ons verwijderd.

De Hubble Space Telescoop maakte dus relatief goede plaatjes van zwakke sterrenstelsels die ver weg liggen. Deze plaatjes kregen de naam Hubble Deep Field en bevatten duizenden extreem zwakke sterrenstelsels. Een ander beeld van de Hubble Deep Field – de Hubble Deep Field South – gericht op een ander stukje hemel, deze keer in het zuidelijk sterrenbeeld Fornax, toonde ongeveer hetzelfde soort plaatje.

De conclusie is dat het heelal uniform is over alle gebieden, in welk richting men ook kijkt. De Hubble Ultra Deep Field, waarin de Hubble eind 2004, begin 2005, vier maanden lang op hetzelfde stukje ruimte gericht stond, toonde ons dat we leven in een eerder doorsnee plekje in het heelal. In 2012 volgde nog een plaatje, genaamd de Hubble eXtreme Deep Field. Dit werd het meest gedetailleerde plaatje ooit van het heelal en toonde sterrenstelsels die 13,2 miljard lichtjaar van ons verwijderd zijn. Dat betekent dat we ze heel kort na het ontstaan van het heelal zien, dat geschat wordt op 13,7 miljard jaar geleden.

Inmiddels is men aan het bouwen aan de opvolger van de Hubble, de James Webb Space Telescope. Echter, er hangt een enorm prijskaartje aan vast en steeds weer wordt de lancering uitgesteld. De geplande datum ligt nu in 2021. De James Webb is echter niet echt een volledige vervanging van de Hubble, hij kan immers niet kijken in zichtbaar licht en is beperkt tot met name het infrarood. Voorlopig moeten we het dus nog even doen met de Hubble. (D.M)

Ook interessant

Ruimtetelescoop geeft inzicht in vroege fase van supernova-explosie

stipmedia

Nieuwe ruimtetelescoop onderzoekt de vorming van chemische elementen in de Melkweg

stipmedia

Astronomen detecteren sporen van een atmosfeer die bij grote inslag aan een planeet is ontrukt

stipmedia

Vulkanische ‘activiteit’ in zwarte gaten veroorzaakt monumentale bellen van honderdduizenden lichtjaren

stipmedia

Astronomen zien witte dwergster ‘aan’ en ‘uit’ gaan

stipmedia

Alleen aan ‘achterkant’ van Jupitermaan Europa is waterdamp aanwezig

stipmedia