'Wonderlike reis' na miljarde jare gelede | Netwerk24
Deur Elsabé Brits 21 Januarie 2020 06:30
Tienduisende sterrestelsels is sigbaar in dié beeld wat deur die MeerKAT-radioteleskoop (voorgrond) geneem is. Die helderste kolletjies is sterrestelsels met supermassiewe gravitasiekolke. Die dowwe kolletjies is verre sterrestelsels wat nou vir die eerste keer raakgesien is. Foto: SARAO, NRAO/AUI/NSF
Wanneer 'n mens na die beeld kyk wat deur MeerKAT se 64 skottel-antennas by die terrein van die Square Kilometre Array (SKA) in die Noord-Kaap geneem is, sien jy derduisende helder en dowwe kolletjies. Dit is nie sterre nie, maar sterrestelsels.
Elke kolletjie bevat dus miljarde sterre. En elke ster het weer sy eie stelsel met planete wat ons nie ken nie. Die helderste kolletjies is sterrestelsels wat elkeen 'n supermassiewe gravitasiekolk het, en sulke stelsels "skyn" helder vir 'n radioteleskoop. Sulke teleskope ontvang radiogolwe eerder as liggolwe. Die kenners verwys daarna as radiolig.
Daar is egter ook vele dower kolletjies op die beeld, wat dit baie besonders maak. Dit is sterrestelsels, soortgelyk aan die Melkweg, wat nog nooit voorheen opgemerk is nie. Danksy MeerKAT se besonderse sensitiewe vermoë is hulle vir die eerste keer raakgesien.
Tot nou toe kon nie enige ander radioteleskoop die dowwer sterrestelsels karteer nie.
Dié werk is onlangs gepubliseer in die vaktydskrif The Astrophysical Journal onder leiding van die Suid-Afrikaanse Radio-astronomie-observatorium (Sarao) saam met internasionale vennote. Die betrokke beeld staan bekend as DEEP2.
Om meer te wete te kom oor hoe sterre gevorm het, moet sterrekundiges terugkyk in tyd. Hoewel sterre die afgelope 13 miljard jaar gevorm is, het die meeste tussen 8 en 11 miljard jaar gelede in 'n era bekend as die kosmiese middaguur ontstaan.
'n Optiese teleskoop soos die Suider-Afrikaanse Groot Teleskoop (Salt) op Sutherland kan verre sterrestelsels sien, maar nuwe sterre is verborge in die stowwerige gaswolke. 'n Radioteleskoop kan deur dit "sien" en die skaars, helder sterrestelsels opspoor. Maar tot nou toe, kon nie enige ander radioteleskoop die dowwer sterrestelsels karteer nie omdat hul instrumente nie sensitief genoeg is nie.
Vang geboorte van meer as 90% van sterre vas
In dié beeld, genaamd DEEP2, is tienduisende sterrestelsels sigbaar. Die helderste kolletjies is sterrestelsels met supermassiewe gravitasiekolke en die dowwe kolletjies is verre sterrestelsels wat nou vir die eerste keer raakgesien is. Die meeste is 10 miljard jaar gelede gevorm. Dit is geneem in 130 uur se observasietyd deur die MeerKAT-radioteleskoop in die Karoo. Foto: SARAO, NRAO/AUI/NSF
Dr. Fernando Camilo, hoofwetenskaplike van die SKA in Suid-Afrika asook van MeerKAT, sê die observasietyd om die beeld te skep was 130 uur.
"Die teleskoop genereer werklik enorme hoeveelhede data, die meeste daarvan deur superrekenaars op die terrein in die Karoo. Dit produseer dan kleiner hoeveelhede data – wat steeds groot is – wat opgeneem word op hardeskywe sodat dit ontleed kan word.
"Die data van die 130 uur se observasies was 25 teragrepe, gelykstaande aan 'n paar duisend DVD's."
Om een weergawe van die beeld te maak, het die superrekenaar 'n week lank 24 uur per dag besig gehou.
Die span het tien weergawes gemaak en elke keer meer geleer. Die proses tot by die finale weergawe het 'n jaar geduur.
Dit vang die geboorte van meer as 90% van alle sterre vas.
Dr. Fernando Camilo
"Dit is werklik moeilik om te doen en sulke goeie resultate word nie elke dag gekry nie. Ons kan dit ook nie voorspel nie," sê Camilo.
"Omdat lig, ook radiogolwe, teen 'n beperkte snelheid beweeg, sien ons die meeste van die sterrestelsels soos wat hulle min of meer 10 miljard jaar gelede was (sommige is wel ouer, ander jonger), toe die lig wat ons kan opspoor hulle verlaat het. Hulle is egter gevorm tydens die kosmiese middaguur, wat 10 miljard jaar gelede was.
"Die meeste wys nou as punte van lig. Wat beteken dit? Dit beteken ons kan die helderheid van elke sterrestelsel in radiogolwe meet. Dit vertel vir ons hoeveel sterre in elke sterrestelsel in daardie stadium gevorm het. Dit is die belangrikste resultaat wat uit dié werk sal volg.
"Die een beeld gee vir ons 'n blik op die koers waarteen sterre gevorm het gedurende die grootste deel van die heelal se geskiedenis; dit vang die geboorte van meer as 90% van alle sterre vas."
'n 'Wonderlike reis'
MeerKAT se beelde word al hoe beter en beter omdat die harde- en sagteware nie net toenemend aangepas word nie, maar ook toenemend begryp word. Dit is nie net wetenskaplikes van die Suid-Afrikaanse Radio-astronomie-observatorium (Sarao) wat die instrument gebruik nie, maar ook ander van regoor die wêreld.
DEEP2 beslaan 'n gradevierkant van die ruimte bo die Suidelike hemelpool. Wat beteken dit?
"Die volmaan is sowat 'n halwe graad in die dwarste. Dus is die gradevierkant wat gedek word deur die beeld min of meer so groot soos vyf volmane," verduidelik Camilo.
"Dit is merkwaardig dat 'n nuwe teleskoop – en dié masjiene neem jare om te ontwikkel tot optimale vlak – reeds wetenskaplike data van dié kaliber produseer. 'n Beeld soos dié sou nie deur enige ander teleskoop in die wêreld geproduseer kon word nie.
"Ander navorsers gebruik dit reeds om studies oor die ontstaan van sterre te doen omdat ons die data beskikbaar gestel het. Enige een kan dit aflaai."
Nadat hulle die gebied beter bekyk het, het hulle gesien dit was een van die dele in die ruimte wat die "leegste" was – selfs al is daar tienduisende sterrestelsels.
"Hierdie is 'n wonderlike reis en MeerKAT bring ons na nuwe wêrelde."
* Elsabé Brits is 'n vryskut-wetenskapjoernalis. Die menings van skrywers is hul eie en weerspieël nie noodwendig dié van Netwerk24 nie.