Stjerner som dør: supernovaer, nebulaer og nye teleskoper

Universets dramatikk blir synlig fra stua di

Når natten senker seg over Norge, åpner et av universets storslåtte skuespill seg. Stjerner som har nådd slutten av livet, kan eksplodere og sende ut enorme mengder gass og støv. Extremely Large Telescope skal etter planen se sitt første lys i løpet av noen år, noe som gir astronomer kraftigere verktøy for å studere disse prosessene.

Ifølge Store norske leksikon ble James Webb-romteleskopet skutt opp 25. desember 2021 fra Kourou i Fransk Guyana med en Ariane 5 ECA-rakett. Teleskopet er nå i vitenskapelig drift, registrerer infrarød stråling som trenger gjennom støv og gass, og ser lenger ut i universet enn sine forgjengere.

Denne artikkelen gir en innføring i hva supernovaer og nebulaer er, hvordan stjerner dør, og hva du kan se på himmelen. Enten du er nybegynner eller allerede kjenner til stjernebildet Orion, finner du tips for observasjon og forståelse her.

Nebulaer: Universets kunstneriske malerier

En nebula er en enorm sky av gass, støv og plasma som driver rundt i rommet mellom stjernene. Noen nebulaer er områder der nye stjerner dannes, mens andre er rester etter eksploderte stjerner.

Det finnes ulike typer nebulaer. Emisjonsnebulaer sender ut sitt eget lys fordi de oppvarmes av nærliggende stjerner, mens refleksjonsnebulaer reflekterer lys fra stjerner rundt dem. Oriontåken er både en emisjons- og refleksjonståke som ligger i stjernebildet Orion.

James Webb-romteleskopet bruker infrarødt lys som passerer gjennom støv som stopper synlig lys. Ifølge Store norske leksikon registrerer teleskopet betydelig flere strukturer og kilder fordi strålingen trenger gjennom tynne interstellare skyer. Dette gjør det mulig å avsløre detaljer i nebulaer som tidligere var skjult.

Supernovaer: Når stjerner eksploderer

En supernova er en stjerne som eksploderer. Mens den eksploderer, lyser den ekstremt sterkt. Ifølge Lille norske leksikon kan en supernova lyse 10 milliarder ganger sterkere enn Sola. Det er svært få stjerner i universet som ender på denne måten.

Det skilles mellom to hovedtyper: SN I og SN II. Store norske leksikon forklarer at SN Ia antas å oppstå når en hvit dvergstjerne i et dobbeltstjernesystem trekker til seg masse fra en ledsager og vokser utover den kritiske grensen på 1,44 solmasser. Stjernen blir ustabil og eksploderer. SN II knyttes til den eksplosive sluttfasen til massive stjerner som kollapser.

Historisk har mennesker observert supernovaer som var så lyssterke at de kunne ses på dagtid. Krabbetåken er restene av en supernova som eksploderte i 1054, og som ifølge kinesiske astronomer var synlig om dagen i omtrent en måned.

Fra fødsel til død: Stjerners lange reise

En stjernes liv begynner i en tett sky av gass og støv som kollapser under sin egen tyngdekraft. Når temperaturen blir høy nok, starter kjernefusjonen, og stjernen begynner å produsere energi. Oriontåken er det nærmeste området i Melkeveien der store stjerner dannes, rundt 1400 lysår unna.

Når stjernen har brukt opp sitt kjernebrennstoff, begynner sluttspillet. For mange stjerner ender livet som en hvit dvergstjerne. Ifølge Store norske leksikon kollapser kjernen til en tetthet på rundt 5 × 10^8 kilogram per kubikkmeter, videre kollaps stoppes av elektrontrykket, og overflatetemperaturen er over 10 000 grader kelvin.

For tyngre stjerner blir slutten mer dramatisk. Kjernen kollapser og eksploderer, og resten kan bli enten en nøytronstjerne eller et svart hull. Materialet som blåses ut, danner en supernovarest som Krabbetåken.

James Webb Space Telescope: Revolusjon fra rommet

Prosjektet ble sterkt forsinket og dyrere enn planlagt; i 2016 var den anslåtte kostnaden 8,7 milliarder dollar. Teleskopet er nå i vitenskapelig drift.

Hovedspeilet er ifølge Store norske leksikon på omtrent 6,5 meter i diameter og består av 18 heksagonale segmenter. Teleskopet registrerer infrarød stråling som lettere trenger gjennom tynne skyer av støv og gass enn synlig lys. Dette gjør at det kan avdekke strukturer i nebulaer og rundt døende stjerner som tidligere var skjult.

På bakken bygges Extremely Large Telescope i Chile. Når det får sitt første lys, blir det verdens største optiske teleskop med en speildiameter på 39 meter. Hovedspeilet består av 798 heksagonale segmenter, og den segmenterte teknologien ble utviklet av den amerikanske astronomen, ifølge Store norske leksikon.

Tall som setter tingene i perspektiv

Astronomiske avstander og størrelser er ofte vanskelige å forestille seg. Kildene gir noen målestokker som viser hvor enormt universet er, og hvorfor nye teleskoper er viktige for å se detaljer.

Hva kan observeres fra Norge?

Norge kan være et godt sted for amatørastronomi når du kommer deg unna bybelysning. På vinterhalvåret er nettene lange, og flere kjente stjernebilder står høyt på himmelen.

Oriontåken befinner seg i en avstand av cirka 1500 lysår og er så vidt synlig med det blotte øye. Tåken dekker rundt én grad av himmelen, noe som er større enn fullmånen. Krabbetåken ligger omtrent 6500 lysår unna og er restene av supernovaen i 1054.

Meteorsvermer som Perseidene opptrer hvert år i august, og kan ses også fra Norge når været er klart.

Hvordan begynne som amatørastronom

Du trenger ikke avansert utstyr for å begynne. En kikkert er nok til å se månens kratre og lyse nebulaer. Lokale astronomiforeninger arrangerer ofte observasjonskvelder hvor du kan låne eller dele teleskoper med erfarne amatører.

Bruk av stjernekart eller planetarium-apper gjør det lettere å finne objekter på himmelen. Når du først får et objekt i synsfeltet, kan opplevelsen av å se det med egne øyne være sterkt.

Øyet tilpasser seg mørke over tid. For å bevare nattsynet bør du unngå sterkt hvitt lys rett før og under observasjon; mange bruker en rød lommelykt. Varme klær og noe varmt å drikke gjør lange netter mer komfortable.

Forskning på stjernedød

Astronomer bruker både rom- og bakketeleskoper for å studere hvordan stjerner dør. Samspillet mellom James Webb-romteleskopet og neste generasjons bakketeleskoper gir ny innsikt i supernovaer og gasskyene de etterlater seg.

Størrelser og avstander

Universet opererer med dimensjoner som er vanskelige å sammenligne med hverdagslige erfaringer. Avstander måles ofte i lysår, og tettheten i døde stjerner kan være flere millioner ganger større enn på Jorden.

Hva ser du egentlig når du observerer?

Bildene fra Hubble og James Webb som du ser på internett, er resultat av lange eksponeringstider og omfattende databehandling. Ifølge Store norske leksikon tok «Deep Field»-opptakene med Hubble romteleskopet mer enn ti døgn, mens James Webb kan gjøre tilsvarende observasjoner betydelig raskere.

Når du ser gjennom et teleskop med egne øyne, får du en direkte, men svakere opplevelse. Fargene er mindre intense, og detaljnivået avhenger av teleskopets størrelse og himmelforholdene.

Fotografering gjennom teleskop krever spesialutstyr og tålmodighet, men selv uten kamera er det en unik opplevelse å se lyset fra fjerne gasskyer med egne øyne.

Praktisk sjekkliste: Fra nybegynner til observatør

Her er det du trenger for å komme i gang med observasjon, ordnet fra enkle til mer avanserte hjelpemidler.

• Planetarium-app: Last ned Stellarium eller SkySafari for å finne objekter og planlegge observasjonsnetter.
• Kikkerter: En kikkert med god lysstyrke gir hele nebulaer i synsfeltet og er perfekt for nybegynnere.
• Teleskop: Et Dobson-teleskop gir store bilder for pengene og er populært blant amatører.
• Observasjonssted: Bli medlem av en lokal astronomiforening som kjenner til steder langt unna lysforurensning.
• Varme klær og drikke: Termos og varme sokker er essensielt for lange nattobservasjoner i nordisk klima.
• Rød lommelykt: En liten rød LED-lykt holder øyet tilpasset mørket uten å ødelegge nattsynet.
• Stjernekart: Papirkart eller app med stjernekart gjør det mye enklere å finne objekter når du begynner.

Hvorfor er dette spennende for deg?

Astronomi kan være en måte å koble av på i en hektisk hverdag. Å stå under stjernene og observere fjerne objekter gir perspektiv og ro.

Extremely Large Telescope skal etter planen se sitt første lys i løpet av noen år. Som verdens største optiske teleskop med en speildiameter på 39 meter, vil det kunne avsløre nye detaljer om stjernedannelse, planeter og galakser.

Astronomi er ikke bare for eksperter. Med nysgjerrighet, en kikkert og en klar natt kan de fleste oppleve universet på nært hold.

Dine første konkrete steg

Start med å finne en lokal astronomiforening. Mange byer har egne grupper som arrangerer observasjonskvelder og deler utstyr.

Last ned en planetarium-app og bruk noen kvelder på å bli kjent med himmelen. Finn stjernebilder som Orion, og lær deg å kjenne de lyseste stjernene.

Hvis du vil investere i utstyr, kan et enkelt teleskop eller en god kikkert være nok i begynnelsen. Lær deg å bruke det før du eventuelt oppgraderer.

Velg en klar natt, pakk varme klær og dra ut av byen. Selv en liten rød lommelykt og en termos kan gjøre opplevelsen bedre når du venter på at øyet skal tilpasse seg mørket.