Et skarpt blikk inn i det fjerne universet
De glatteste speilene for de lyseste bildene
"Bumpy" er ikke et ord du vanligvis forbinder med det glatte glasset i et speil. Men sammenlignet med speilene inne i de gigantiske optiske teleskopene som finnes i observatorier, er det typiske husholdningsspeilet dekket av ujevnheter. For å oppnå det perfekte speilet som trengs for nøyaktig innsikt i fjerne galakser, nivelleres den reflekterende overflaten av en ion-bjelke under vakuum, ved hjelp av vakuumpumper fra Busch Group.
Inne i et observatorium er kjempestore konkave speil hovedpersonene. Med nøye posisjonering fokuserer de lyset som treffer dem fra dybden i rommet, slik at forskere kan se langt utenfor rekkevidden til galaksen vår uten å forlate jordens overflate. For å gi et klart bilde må disse speilene være glatte med en toleranse på bare titalls nanometer – og eliminere ujevnheter så små som en enkelt DNA-tråd. Dette presisjonsnivået er bare mulig under vakuum i en prosess som kalles ionebeam-figurering.
Spredt lys og reflekterendeoverflater
Alle materialer reflekterer lys til en viss grad. Tenk på alle stedene du har sett refleksjonen din – en bildør, en vanndam, et polert gulv. Alle har én ting til felles: de er glatte. Ru overflater, selv de med ganske høy lysrefleksjon som hvit betong, sprer lyset som treffer dem. Dette lar oss se selve overflaten, men ingen refleksjon. Selv om forskjellen er for liten til at øynene våre kan oppdage den, er dette en av grunnene til at speilene våre hjemme ikke passer inn i et presisjonsteleskop. De reflekterer bare rundt 90 % av lyset som treffer dem: mer enn nok til å sjekke antrekket ditt før du forlater huset, men ikke nok til å reflektere det svake lyset fra den andre enden av universet. Til dette trenger vi en spesiell prosess for å sikre en så glatt overflate som mulig og høyest mulig refleksjon.
Opprettholde fokus
Ionstråleforming er det siste jevningstrinnet i speilproduksjon. På forhånd er glasset slipt og polert til en ekstremt høy standard – en så grundig prosess at det kan ta måneder. Det allerede svært glatte glasset plasseres inne i et vakuumkammer, der en vakuumpumpe fjerner omgivelsesluften. En bjelke med ioner, en fokusert strøm av positivt ladede argonioner, sporer deretter over overflaten av speilet, linje for linje. Denne bjelken treffer alle molekyler som stikker ut, og slår dem fysisk ut av posisjon slik at feil på overflaten kan fjernes med nanometerpresisjon. Det er viktig at denne prosessen foregår under vakuum. I omgivelsesluften kan ionene treffe luftmolekyler før de når glasset og blir i stedet avbøyd. Bjelken mister energi og ionene spres. Under vakuum forblir bjelken fokusert. Dette gjør det mulig å lage den nøyaktige figuren som er nødvendig for å skape det glatteste speilet – slik at vi kan oppdage lyset fra de fjerne stjernene her på jorden.
Spredt lys og reflekterendeoverflater
Alle materialer reflekterer lys til en viss grad. Tenk på alle stedene du har sett refleksjonen din – en bildør, en vanndam, et polert gulv. Alle har én ting til felles: de er glatte. Ru overflater, selv de med ganske høy lysrefleksjon som hvit betong, sprer lyset som treffer dem. Dette lar oss se selve overflaten, men ingen refleksjon. Selv om forskjellen er for liten til at øynene våre kan oppdage den, er dette en av grunnene til at speilene våre hjemme ikke passer inn i et presisjonsteleskop. De reflekterer bare rundt 90 % av lyset som treffer dem: mer enn nok til å sjekke antrekket ditt før du forlater huset, men ikke nok til å reflektere det svake lyset fra den andre enden av universet. Til dette trenger vi en spesiell prosess for å sikre en så glatt overflate som mulig og høyest mulig refleksjon.
Opprettholde fokus
Ionstråleforming er det siste jevningstrinnet i speilproduksjon. På forhånd er glasset slipt og polert til en ekstremt høy standard – en så grundig prosess at det kan ta måneder. Det allerede svært glatte glasset plasseres inne i et vakuumkammer, der en vakuumpumpe fjerner omgivelsesluften. En bjelke med ioner, en fokusert strøm av positivt ladede argonioner, sporer deretter over overflaten av speilet, linje for linje. Denne bjelken treffer alle molekyler som stikker ut, og slår dem fysisk ut av posisjon slik at feil på overflaten kan fjernes med nanometerpresisjon. Det er viktig at denne prosessen foregår under vakuum. I omgivelsesluften kan ionene treffe luftmolekyler før de når glasset og blir i stedet avbøyd. Bjelken mister energi og ionene spres. Under vakuum forblir bjelken fokusert. Dette gjør det mulig å lage den nøyaktige figuren som er nødvendig for å skape det glatteste speilet – slik at vi kan oppdage lyset fra de fjerne stjernene her på jorden.
Les mer – Lys som øyet ikke kan se
Selv den svært forstørrede visningen vi får fra et synlig-lys-teleskop viser bare en liten del av bildet foran oss. Det ekstremt store teleskopet, verdens største optiske teleskop som for tiden er under konstruksjon i Atacamaørkenen i Chile, vil samle 100 millioner ganger mer lys enn det menneskelige øyet kan oppfatte. Men det kommer så mye mer informasjon til oss fra verdensrommet som øynene våre ikke kan se.
Bølgelengden til synlig lys varierer mellom ca. 380 og 750 nanometer. Til sammenligning er et enkelt menneskehår rundt 90 000 nanometer bredt. Radioteleskoper hjelper oss med å se det vi ikke kan se med det blotte øye: svake og fjerne stjerner, ellers usynlige svarte hull eller utslippene fra en gassplanet. Alle objekter i universet sender ut radiobølger – bølgelengder som er lengre enn det synlige spekteret. Ved å undersøke disse kan astronomer få et enda mer komplett bilde av universet som omgir oss.
Selv den svært forstørrede visningen vi får fra et synlig-lys-teleskop viser bare en liten del av bildet foran oss. Det ekstremt store teleskopet, verdens største optiske teleskop som for tiden er under konstruksjon i Atacamaørkenen i Chile, vil samle 100 millioner ganger mer lys enn det menneskelige øyet kan oppfatte. Men det kommer så mye mer informasjon til oss fra verdensrommet som øynene våre ikke kan se.
Bølgelengden til synlig lys varierer mellom ca. 380 og 750 nanometer. Til sammenligning er et enkelt menneskehår rundt 90 000 nanometer bredt. Radioteleskoper hjelper oss med å se det vi ikke kan se med det blotte øye: svake og fjerne stjerner, ellers usynlige svarte hull eller utslippene fra en gassplanet. Alle objekter i universet sender ut radiobølger – bølgelengder som er lengre enn det synlige spekteret. Ved å undersøke disse kan astronomer få et enda mer komplett bilde av universet som omgir oss.