Ja, ét billede fra rummet kan ændre menneskehedens perspektiv
Vores syn på verden, universet og os selv kan ændre sig med blot et glimt af, hvad der er derude. Det er sket mange gange før.
Apollo 11 bragte mennesker til Månens overflade for første gang i 1969. Her ses Buzz Aldrin, der opsætter Solvind-eksperimentet som en del af Apollo 11, med Neil Armstrong, der tog billedet. Kilde: NASA/Apollo 11
Lige så længe vi har været mennesker, har vi vendt blikket mod himlen og undret os over alt, hvad der er at se ud over planeten Jorden. Selv erkendelsen af, at Jorden i sig selv blot er en af mange planeter, der kredser om Solen, er dybsindig, hvor stjernerne, der glitrer oppe i nattehimlens baldakin, blot er meget fjerne analoger til vores egen Sol: hvor mange af dem sandsynligvis har deres egne planeter, og hvor nogle af disse planeter måske endda har liv på sig. Imidlertid kommer de største ændringer, der følger af at se universet, uden tvivl ikke blot fra den videnskabelige viden, vi får fra disse astronomiske bestræbelser, men snarere hvordan de ændrer vores opfattelse af, hvad virkeligheden er, og hvordan vi, som mennesker på Jorden, passer ind i den store kosmiske historie.
større og større end vi forestillede os, inden for menneskelig forståelses rækkevidde,hvor vores Jord og Sol både er meget specielle (for os) og slet ikke særlig specielle (kosmisk),og, på trods af alt hvad vi måske tidligere har antaget, hverken designet til eller centreret omkring os.
Disse billeder, omhyggeligt udvalgt fra både oldtidens og moderne historie, tjener som eksempler på, hvordan blot et enkelt billede kan ændre menneskehedens perspektiv på en række forskellige måder: ændre den måde, vi ser os selv på, såvel som det univers, vi bebor.Fra 1609 modificerede Galileo Galilei en kikkert til det første (brydende) teleskop og brugte den til at se adskillige forskellige himmellegemer. Gennem den så han "ører" på Saturn, faser (inklusive halvmånefaser) på Venus og, mest spektakulært, fire store måner i kredsløb om planeten Jupiter. Disse observationer var afgørende for at underminere den fremherskende geocentriske teori på den tid og banede vejen for Kepler, Newton og den heliocentriske revolution. Kilde: Galileo Galilei, 1610
Galileos teleskopiske glimt af måner omkring planeten Jupiter.
Tilbage i begyndelsen af 1600-tallet var vores syn på verden - og vores plads i den - domineret af en fortælling, der havde været gældende i tusinder af år: Jorden var uforanderlig og ubevægelig, og alle himmellegemerne, inklusive Solen, drejede sig om den. Selvom Copernicus havde fremsat et heliocentrisk alternativ tilbage i 1543, var dets overensstemmelse med de observerede baner for planeterne endnu værre end Ptolemaios'. (Det forblev sandt, selv da Kopernikus forsøgte at tilføje epicykler til sit heliocentriske systems cirkulære baner.) I mellemtiden, i Italien, udnyttede den katolske kirke sin magt ved at henrette Giordano Bruno for hans kosmologiske teorier: simpelthen fordi den turde foreslå et ikke-jordcentreret syn på virkeligheden.
Alligevel, bevæbnet med en modificeret kikkert, der fungerede som verdens første teleskop, begyndte Galileo Galilei at observere himlen i 1609, som intet menneske havde gjort før, og bemærkede straks nogle spektakulære træk.
Saturn havde "ører" nu kendt for sit massive og klare system af ringe. Venus udviste hele spektret af faser og virkede lille og "fuld", når den var længst væk fra os, men stor og "halvmånelignende", når den var tættest på.
Og Jupiter, måske mest spektakulært (som registreret i Galileos skitsebog), viste sig at have fire store måner, som alle kredsede om Jupiter og definitivt ikke om Jorden eller Solen.
Samtidig arbejdede Kepler på at udlede et heliocentrisk solsystem med elliptiske baner for planeterne, og ved århundredets udgang havde Newton udtænkt loven om universel tyngdekraft. På mange måder var observationerne af Jupiter et centralt vendepunkt i at skabe denne enorme revolution inden for fysik, astronomi og menneskehedens syn på vores kosmos.Denne skitse fra 1845 viser Whirlpool-galaksen, Messier 51, og dens spiralformede struktur: som først observeret af Lord Rosse ved hjælp af sit 72-tommer teleskop, Leviathan of Parsonstown. Til højre er et billede fra 2005 af det samme objekt taget med Hubble-rumteleskopet. Kilde: William Parsons, 3. jarl af Rosse (Lord Rosse) (V), NASA, ESA, S. Beckwith (STScI) og The Hubble Heritage Team (STScI/AURA) (H)
Lord Rosses syn på de første spiraler, der nogensinde er blevet observeret på himlen.
Mens vi i dag, når vi hører om en spiral på nattehimlen, straks tænker "galakse", er virkeligheden, at menneskeheden var meget langsom til at forstå disse objekters natur. Faktisk var det først i midten af 1800-tallet, at vores første teleskop, der var i stand til at indsamle nok lys til at afsløre den svage spiralstruktur af selv de nærmeste og lyseste galakser, ankom: den 72-tommer Leviathan fra Parsonstown. Bygget af William Parsons, også kendt som Lord Rosse i Irland og færdiggjort i 1845, var det første og med dette enorme teleskop, kunne spiralstrukturer i disse fjerne tåger kunne.
Rosse nedskrev disse skitser i sin skitsebog og opdagede, at spiraler faktisk var almindelige. Selvom der var et par astronomer, der hævdede, at disse spiraler kunne være "ø-universer" eller galakser som Mælkevejen, helt i sig selv, var det en mindretalsopfattelse i næsten 80 år. Den ledende tanke på dagen var, at disse var nydannede protostjerner: forløbere for udviklede stjerne- og planetsystemer som vores eget solsystem. Men selvom spørgsmålet om disse spiralers natur ikke blev løst, før Edwin Hubbles observationer fra 1923 afgjorde problemet, repræsenterede selve eksistensen af disse spiraler et enormt spring fremad for videnskaben og for menneskeheden.
Dette billede af Andromedagalaksen fra 1888, taget af Isaac Roberts, er det første astronomiske fotografi nogensinde taget af en anden galakse. Det blev taget uden fotometriske filtre, og derfor summeres alt lys med forskellige bølgelængder. Hver stjerne, der er en del af Andromedagalaksen, har ikke bevæget sig mærkbart siden 1888, hvilket er en bemærkelsesværdig demonstration af, hvor langt væk andre galakser virkelig er. Selvom Andromeda er et objekt, der kan ses med det blotte øje, selv under en moderat mørk himmel, blev det ikke registreret før år 964, og det blev ikke vist, at det var ekstragalaktisk før 1923. Kilde: Isaac Roberts
Isaac Roberts' foto af Andromeda: det første foto af en galakse hinsides Mælkevejen
Selvom Andromeda er den nærmeste og lyseste store galakse uden for Mælkevejen, var det først med fremkomsten af astrofotografering – eller kombinationen af teleskoper og fotografering – at dens spiralstruktur blev afsløret. I modsætning til alle de andre kendte spiraler på det tidspunkt er Andromeda ikke vendt direkte mod eller endda næsten direkte mod vores perspektiv, men snarere tættere på kanten, idet den kun hælder omkring 30 grader. Og alligevel, på grund af sin nærhed til os, blev den tilfældigvis genstand for et af de tidligste astrofotos nogensinde, da astrofotografering først begyndte som en amatørhobby i 1880'erne, af Isaac Roberts i 1887/8.
Billedet, du ser ovenfor, repræsenterede faktisk vores dybeste og mest detaljerede billede af noget astronomisk objekt på det tidspunkt og viste, at spiraler var meget almindelige og måske endda på steder, hvor vi ikke havde forventet dem. Her i 2026, næsten 140 år senere, er hver eneste stjerne, du kan se på dette billede, som er en del af Andromeda (eller en af dens måner), stadig i præcis samme position, hvis du observerer den i dag; Andromeda har med sin afstand på 2,5 millioner lysår næsten ikke oplevet nogen perceptuelle ændringer i mere end et århundrede. Dette ikoniske billede hjalp med at afsløre det fjerne univers og universet uden for vores egen kosmiske baghave og lærte os både, at spiraler var almindelige, og at de faktisk kunne optræde i enhver retning i forhold til os.
Disse to fotos viser de første direkte billeder af Jordens krumning taget fra højtflyvende raketter. Til venstre viser et fotogram fra oktober 1946 det første billede af Jordens krumning set fra en menneskeskabt raket, der nåede en højde på cirka 105 kilometer. I marts 1947 så man en lignende V-2-raket på over 160 kilometer, hvilket fremhævede Jordens krumning endnu stærkere. Kilde: White Sands Missile Range/Naval Research Laboratory, 1946 (V) og 1947 (H)
Det første fotografi, taget fra en raket, der direkte viser Jordens krumning.
Selvom Jordens rundhed videnskabeligt blev fastslået for mere end 2000 år siden, er der intet som at se det selv: med egne øjne. Konventionelle fly flyver ikke højt nok til, at denne krumning er synlig, og det gør Jordens højeste bjergtoppe heller ikke. Selvom beviser for Jordens krumning var blevet indhentet fotografisk siden 1930'erne, var disse effekter subtile og krævede specialværktøj (og en masse matematik) for at detektere dem.
I årene efter Anden Verdenskrig blev adskillige tyske V-2 ballistiske missiler imidlertid erobret af forskellige allierede magter, og den 24. oktober 1946 blev et 35 mm filmkamera fastgjort til et, der blev opsendt fra White Sands Missile Range i New Mexico. Resultatet kan ses ovenfor til venstre: hvor Jordens krumning er tydeligt synlig fra et enkelt fotografi nær rakettens maksimale højde på 105 kilometer. Seks måneder senere blev en anden raket opsendt til en højde af 163 kilometer, tydeligt over Kármán-linjen, der afgrænser grænsen mellem Jorden og rummet, og krumningen blev endnu mere markant. Dette var mere end et helt årti før opsendelsen af Sputnik 1 og begyndelsen af rumalderen, men det viste os tydeligt Jorden, som den ikke var set før: uden nationale eller geografiske grænser, hvor kun landmasser, vandfunktioner, bjerge, byer, landbrugsjord og skyer adskilte en del af Jorden fra en anden.
Dette fotografi viser det første billede, set med menneskeøjne, af Jorden, der stiger op over Månens gren, taget få minutter efter, at det originale billede af Jordens opgang (i sort-hvid) blev taget. Opdagelsen af Jorden fra rummet, set med menneskeøjne, er fortsat en af de mest ikoniske præstationer i vores arts historie. Apollo 8, der fandt sted i december 1968, var en af de vigtigste forløbere for en vellykket månelanding. Dette foto er uden tvivl det mest miljømæssigt belastende billede nogensinde taget. Kilde: NASA/Apollo 8
Jordopgang: det første billede af Jorden set stige over Månen
Hvordan er det at se sin egen planet så langt væk? Hvor man kan se hele vores planets sfære, eller i det mindste den del, der vender mod en og er oplyst af Solen, på lang afstand? Det er mange ting: ærefrygtindgydende, ydmygende og giver en følelse af omsorg for vores planets skrøbelighed og livet på den. Ud af alle de verdener, vi nogensinde har set, tæt på eller på afstand, er Jorden den eneste kendte med liv på sig, der i øjeblikket indeholder mere end 8 milliarder mennesker.
Og alligevel, langt væk, falder alle de krige, vi fører, alle de opdelinger, vi pålægger hinanden, alle de måder, vi kontrasterer os selv med hinanden, ved siden af. Alt, hvad man føler, er en enhed og et behov for at beskytte denne lille blå prik i rummet: det eneste gæstfrie sted og det eneste hjem, vi nogensinde har kendt. Der er et navn for den følelse, astronauter får, når de betragter planeten Jorden på afstand: Oversigtseffekten. Faktisk havde to af de tre astronauter ombord på Apollo 8-missionen, Frank Borman og Bill Anders (sidstnævnte tog dette nu ikoniske billede), yderst mindeværdige citater om denne oplevelse:
"Vi kom hele vejen hertil for at udforske månen, og det vigtigste er, at vi opdagede Jorden." – Bill Anders
"Når man endelig er oppe på månen og ser tilbage på Jorden, vil alle disse forskelle og nationalistiske træk ret godt blandes sammen, og man vil få en idé om, at måske er dette virkelig én verden, og hvorfor i alverden kan vi ikke lære at leve sammen som ordentlige mennesker." – Frank Borman
Dette billede er, selv i dag, uden tvivl det mest miljømæssige og eksistentielle effektfulde foto nogensinde taget.Den 12. februar 1984 vovede astronauten Bruce McCandless sig længere væk fra sit skibs begrænsninger og sikkerhed end nogen tidligere astronaut nogensinde havde været. Denne rumrejse blev muliggjort af en rygsæk drevet af nitrogenstråler. Kontrasten mellem Jordens sikkerhed og livgivende natur og det livløse afgrundsdjup i rummet fremstår tydeligt på dette billede. Mens Jordens krumning let kan ses, er menneskehedens skrøbelighed og fjendtligheden i rummets omgivelser tydelige på dette ikoniske foto, taget under en rumfærge Challenger-mission. Kilde: NASA/STS-41B
Det første billede af en ubundet rumvandring: af Bruce McCandless svævende i det fjerne
Indtil 1984 havde mennesker i rummet aldrig været fritflyvende; de havde kun udført fortøjrede rumvandringer. Det ændrede sig med udviklingen og opfindelsen af en jetpack, den bemandede manøvreenhed, der var egnet til rummet: en enhed, der ville give astronauter mulighed for at rejse vilkårligt langt væk fra deres hjemmestation, med mulighed for at vende tilbage, så længe de ikke brugte for meget af deres nitrogendrivmiddel i processen. De første sådanne frie rumvandringer fandt sted under rumfærgemissionen STS-41B, som brugte Challenger-rumfærgen to år før dens skæbnesvangre flyvning. Som Bruce McCandless, astronauten på billedet, senere sagde: "Det var måske et lille skridt for Neil, men det er et stort spring for mig."
Selvom dette billede nu er mere end 40 år gammelt, giver indtrykket stadig genlyd i dag. Oppe over Jorden, genkendelig med sin tynde atmosfære, tynde skyer og dybblå oceaner, får rummets sorte afgrund selskab af en fjern menneskeskikkelse: astronauten Bruce McCandless. McCandless svævede frit i omkring en time og 22 minutter på sin allerførste ubundne rumvandring, der bragte ham mere end 91 meter væk fra den rumfærge, der opsendte ham. Planeten Jorden, selvom den ser ud til at være lige under ham, er faktisk hele 274 kilometer "nede" fra hans perspektiv. Igen er det vores perspektiv på menneskeheden og vores plads i universet, der udviklede sig yderligere med fremkomsten af dette foto.
Det originale Hubble Deep Field-billede afslørede for første gang nogle af de svageste og fjerneste galakser, der nogensinde er set. Kun med et multibølgelængde-, langtidseksponeringsbillede af det ultrafjerne univers kunne vi håbe på at afsløre disse aldrig før sete objekter. Kilde: R. Williams (STScI), Hubble Deep Field Team/NASA
Hubble-rumteleskopets første dybdefeltbillede nogensinde med lang eksponering af… ingenting
Tilbage i 1990'erne, efter at Hubble-rumteleskopet var blevet serviceret og korrigeret, begyndte det at tage de dybeste og skarpeste billeder af det fjerne univers, der nogensinde var blevet taget. På servicemissionen i december 1993 blev COSTARs korrigerende optik installeret, samt Wide Field Planetary Camera 2, et opgraderet vidvinkelkamera, der muliggjorde overlegen billeddannelse af universet på en række forskellige måder. Men det var modet hos direktøren for Space Telescope Science Institute, Bob Williams, der skullee føre til det mest ikoniske rumteleskopbillede i historien: det originale Hubble Deep Field.
Williams satte sit navn, sit omdømme og måske endda sit job på spil ved at dedikere sin "direktørs skønsmæssige tid" til en radikal idé: at Hubble-rumteleskopet ville rette blikket mod ingenting, igen og igen, på tværs af fire separate bølgelængder, og se, hvad der viste sig. Mange kritikere mente, at det var spild af den mest værdifulde teleskoptid nogensinde, men Williams dedikerede 342 Hubble-kredsløb til bestræbelserne, alt sammen i et område af himlen, der var mindre end en ti milliontedel af en kvadratgrad.
Resultatet? Tusindvis af galakser, inklusive mange af (på det tidspunkt) de fjerneste galakser, der nogensinde er blevet opdaget. Det viste os for første gang, hvordan det ultrafjerne univers så ud, hvilket førte til vores moderne billede af kosmos, hvor det samlede antal observerbare galakser stiger til billioner.
Dette bemærkelsesværdige billede i tre paneler viser det samme område af rummet: Skabelsens Søjler. Til venstre vises Hubble-billedet fra 1995. I midten vises det opfølgende Hubble-billede fra 2014 med en opgraderet instrumentserie. Til højre vises 2022-billedet, taget med JWST's NIRCam-kamera. De mange forskellige elementer fremviser kraften i multibølgelængdeastronomi, men viser også diskret Søjlerne krymper, efterhånden som ekstern stråling fordamper dem. Kilder: NASA, ESA, CSA, STScI; Hubble Heritage Team; J. Hester og P. Scowen; udarbejdelse af E. Siegel
Stadigt forbedrede udsigter over Skabelsens Søjler: et arnested for stjernefødsel lige her i Mælkevejen
Det kan virke svært at tro, men da det originale, ikoniske billede af Skabelsens Søjler blev taget af Hubble-rumteleskopet tilbage i 1995, repræsenterede det et generationsspring i at vise os universet. Det viste for første gang den præcise placering, inden for en stjernedannende tåge, hvor nye protostjerner stadig var ved at blive samlet og dannet, mens ydersiden af disse støvrige søjler langsomt fordampes af strålingen fra de unge stjerner, der omgiver dem.
Derefter blev regionen observeret igen: af Hubble med et nyt kamera, af Chandra røntgenobservatorium (som fandt mange unge stjerner inde i søjlerne, såvel som fjernere baggrundskilder), og til sidst af JWST. Søjlerne bliver ikke ødelagt af supernovaeksplosioner, men fordamper snarere kun ekstremt langsomt - på tidsskalaer på 100.000 år eller mere. Jo dybere vi ser:
Med en højere opløsning, med større bølgelængdedækning, og med evnen til at fokusere på stjerner, gas, støv eller andre unikke træk, jo bedre forstår vi, hvor sollignende stjerner - og mulighederne for levende planeter - kommer fra. Disse dybsindige lektioner gælder ikke kun her i vores egen baghave, men i hele universet og på tværs af hele kosmisk historie.
En bred vifte af teleskoper har undersøgt Fomalhaut-systemet i en række forskellige bølgelængder, både fra jorden og i rummet. Indtil videre har kun JWST været i stand til at opløse de indre områder af det støvede affald, der findes i Fomalhaut-systemet. Hvor data fra Herschel, Hubble og ALMA alle peger på et billede med en indre skive og et ydre bælte, afslører JWSTs muligheder et "mellemliggende" bælte mellem de to. I modsætning til vores solsystem, som kun har asteroide- og Kuiperbæltet, var dette fund en total overraskelse. Kilde: NASA, ESA, CSA, A. Gáspár (University of Arizona) et al., Nature Astronomy, 2023
Et chokerende fund fra James West Space Telescope: dets syn på skiver og ringe omkring Fomalhaut vender op og ned på vores typiske syn på vores solsystem.
Det var kun få år siden, tilbage i 2022, at vi ikke havde direkte billeder i høj opløsning af partikelskiver eller asteroide/Kuiperbælte-analoger i noget andet stjernesystem end vores eget. Vi antog, hvilket ville være naturligt, at den måde tingene udfoldede sig på i vores solsystem ville være normen. Vi forventede:
Indre planeter.
Et asteroidelignende bælte, hvor is blev/ikke blev dannet tidligt i systemets historie.
Ydre planeter, og derefter et Kuiperlignende bælte, ud over den sidste massive planet.
Med fremkomsten af JWST nåede vi endelig det punkt, teknologisk set, hvor vi kunne teste vores forventninger direkte ved at afbilde kendte affaldsskivesystemer omkring nærliggende stjerner, som Fomalhaut og Vega.
Fomalhaut var først, og til alles overraskelse var der ikke to bælter i systemet, men tre. Udover et asteroidelignende bælte og et Kuiperlignende bælte var der også et mellemliggende bælte: en egenskab, som ingen havde forudset, og som astronomer stadig kæmper med at forklare. Men alligevel er det virkeligt. I mellemtiden viser Vega, det andet system af denne art, ingen tegn på bælter af nogen art, og viser i stedet en glat, relativt formløs skive uden planeter så massive som bare halvdelen af Neptun eller Uranus. Vi plejede at tro, at to bælter var normale; nu ved vi ikke engang, om det er den mest almindelige eller typiske konfiguration derude.
Der er ingen tvivl om, at der på et tidspunkt i fremtiden vil være et andet billede af rummet, der igen vender op og ned på og forbedrer vores viden om universet - eller vores syn på vores plads i det - så dybtgående, at der vil ske endnu en revolution i, hvordan vi opfatter virkeligheden. Nøglen er som altid at blive ved med at se udad, og baseret på det, vi finder, også at se indad.
Opslag
Ingen kommentarer:
Send en kommentar