kennis van die hemelruim in te win.
Een van die belangrikste en mees fundamentele ontdekkings omtrent die heelal, dat dit na alle kante toe uitdy, is juis deur middel van die sigbare ligspektrum gemaak.
Hoekom is haar oë blou?
Uit die hemelruim is dit hoofsaaklik “wit” lig, dit wil sê strale van die volle sigbare ligspektrum, wat voorwerpe om ons tref. Dié word na ons weerkaats en ons sien die weerkaatsings en die voorwerpe. As daar geen lig is nie, is daar geen weerkaatsing deur voorwerpe nie, en sê ons dit is donker en stamp ons ons tone teen klippe.
Radar werk presies soos ons oë. In die nag stuur ons liggolwe deur middel van ’n flitslig of ons motorligte uit om teen voorwerpe te bots wat dit terugkaats, sodat ons oë die teruggekaatste golwe kan opvang en die voorwerpe sigbaar word.
Radar stuur ook golwe uit, maar radargolwe het ’n frekwensie wat nie vir ons oë sigbaar is nie. Die golflengte is besonder lank, tussen ’n millimeter en ’n meter. Dit tref ’n voorwerp, veronderstel ’n vyandelike vliegtuig in die lug of ’n skip ter see, of die verre kuslyn, en die golwe word teruggekaats en deur ’n skottelantenne opgevang.
Radar “sien” nie net waar die vliegtuig of skip of die land is nie. Omdat die snelheid van elektromagnetiese golwe bekend is, en die tydsduur vasgestel kan word tussen die uitstuur en die ontvangs van die golf, kan ook vasgestel word presies hoe ver die vliegtuig, skip of kus is.
In die natuur is wit nogal ’n seldsame kleur, want net die wit tekstuur van ’n wit eier, ’n wit wolk, ’n wit blom, ’n witgekalkte muur, wit sand of ’n wit laken weerkaats die volle spektrum van die son (of flitslig of soeklig) se strale.
Groen blare absorbeer al die frekwensies behalwe dié wat vir ons groen lyk. Dit is egter nie suiwer bottelgroen nie. Daar is altyd ander golflengtes by, daarom is daar soveel skakerings van groen.
Bloed absorbeer al die kleurfrekwensies behalwe rooi, sodat net golfies van die rooi deel van die spektrum die oog bereik. ’n Meisie met mooi blou oë het weer die eienskap dat dit net blou strale weerkaats om ons mansmense mee te betower.
Sommige ligfrekwensies meng harmonies en vorm pragtige nuwe kleure soos groen, wat ’n harmonie van die blou en die geel frekwensies is. Pers is ’n harmonie van blou en rooi en oranje van geel en rooi.
’n Reënboog is eintlik die gevolg van sonlig wat met die regte hoek op miljoene klein reëndruppels val. Die wit lig word dan in die baie kleure van die ligspektrum opgebreek.
As materie nie die eienskap gehad het dat dit liggolwe absorbeer nie, sou die aarde grys en dood gewees het. Gelukkig ook dat ons oë die vermoë het om heelwat ligfrekwensies, en gevolglik kleure, waar te neem. Honde is volkome kleurblind, daarom lyk alle landskappe vir honde grys. Honde se ryk geskakeerde “kleurewêreld” word deur hul olfaktoriese organe, hul neuse, opgevang en hulle lewe in ’n wêreld van bonte geure.
Sommige mense is ook heeltemal of gedeeltelik kleurblind. Sodanige mense kan sekere of alle ligfrekwensies nie onderskei nie.
Die heelal se vingermerke
Die ligspektrum openbaar ook ander belangrike eienskappe van kosmiese voorwerpe. As die lig van ’n voorwerp soos die son deur ’n skrefie op ’n prisma skyn, het die opgebreekte kleurebaan swart strepies wat ’n patroon vorm, amper soos die staafstrepies op produkte wat in winkels verkoop word. Laasgenoemde dui egter net besonderhede van die prys aan, terwyl spektrumstafies geweldig baie van die ligbron openbaar.
Die gasspektrum van elke element in die heelal het sy eie kenmerkende strepiespatroon. Dit is sy vingerafdruk, want dit is onfeilbaar en onveranderlik.Yster het sy eie patroon, helium het syne, so ook goud, waterstof, stikstof, koper en argon. Die strepies word die stralingspektrum (emissie-spektrum) genoem.
Gasmolekule wat tussen die bron van die straling en die spektroskoop aanwesig is, kan ook ligenergie van bepaalde golflengtes absorbeer, wat die vingerafdrukke is van elemente in die absorberende gas. Dit veroorsaak absorbsielyne.
So kan beide die emissielyne en die absorbsielyne verklap watter elemente in die liggaam is wat die energie uitstraal, asook van die medium tussen die liggaam en die waarnemer.
Deur hemelliggame se ligspektrums te bestudeer, kan sterrekundiges vasstel watter gasse in Jupiter se kolke warrel, watter elemente in die son brand en van watter stof sterre en ander hemelvoorwerpe gemaak is wat duisende ligjare ver flonker.
Die spektroskoop het dit vir ons moontlik gemaak om die heelal soos ’n boek te lees. Vóór die koms van die spektroskoop was die boek toe, maar die spektroskoop het dit oopgemaak.
Infrarooi strale
Byna twee eeue gelede het sir William Herschel (1738-1822), Duits-Britse sterrekundige, vasgestel dat daar “stralende energie” anderkant die rooi end van die spektrum van sigbare lig is. Hy het ontdek dat die son nie net sigbare lig uitstraal nie, maar ook lig in die lang golflengte, met ander woorde in die infrarooi gedeelte. William Herschel het ook naam gemaak deur in 1781 die planeet Uranus te ontdek.
Hy was die vader van John Herschel (1792-1871), wat as sterrekundige in Observatory in die Kaap gewerk het, waar hy onder meer newelvlekke en sterre van die suiderhemel opgeteken het. Saam met Thomas Maclear (1794-1879) het hulle die komeet Halley se verskyning in November 1835 beskrywe.
Vandag is studies van die infrarooi golwe ’n belangrike vertakking van die sterrekunde. Van die eerste belangrike waarnemings is gemaak deur middel van die satelliet IRAS (Infrarooi Astronomiese Satelliet), wat op 25 Januarie 1983 gelanseer is en kortstondig in ’n baan om die aarde waarnemings gemaak het. Deur middel van die IRAS is ’n volledige kaart van infrarooi straling van die hemelkoepel gemaak.
Anders as sigbare lig kan infrarooi straling deur die dik wolke van kosmiese baarmoeders soos die Orionnewel dring, daar waar sterre gevorm en gebore word. Nuwe soorte sterre is ontdek – jong, massiewe sterre met energieke massa-uitvloeiings in die vorm van sterwind-orkane wat energieke deeltjies uitstrooi.
Op ’n afstand van sowat ’n ligmaand van so ’n ster slaan die deeltjies teen die omliggende gaswolk vas en verhit dit. Dit veroorsaak mikrogolf- en infrarooi straling wat op die aarde opgevang word. Die IRAS se vernaamste taak was om warm kolle in die hemelruim op te spoor, plekke waar sterre vermoedelik aan die ontstaan is.
Gammastrale
Nadat sterrekundiges opwindende ontdekkinge deur middel van X-strale gemaak het, het hulle sterstralings begin ondersoek wat selfs korter golflengtes as X-strale het. Hulle het gammastraal-verklikkers ontwerp en dié in ballonne hoog in die lug gestuur, en later met satelliete wat ver bokant die atmosfeer gestyg het.
Belangrike inligting oor neutronsterre en swartkolke is só ingewin. Ontsaglike energie-ontladings is noodsaaklik om gammastrale voort te bring. Dit gebeur meestal in die nabyheid van neutronsterre en swartkolke.
Gammastrale kom van atoomkerne, of elektron-positron-uitwissing. Ook gammastrale is heroute van die heelal wat belangrike inligting verskaf oor die ingewikkelde fisiese prosesse wat met eksotiese, kompakte voorwerpe in die hemelruim verband hou.
Uit die rigting van die as van ons Melkweg word radio-, gamma- en X-straalgolwe uitgestraal. Gamma- en X-strale is die gevolg van elektron-positron-vernietiging. Hieruit kan afgelei word dat daar in die hart van ons galaksie waarskynlik ’n betreklik “mak” swartkolk is.
Eeue lank kon die mens net die liggolwe van hemelse voorwerpe waarneem wat met die oog sigbaar was. Deur die boodskappe van die volle omvang van alle golwe deur middel van ingewikkelde instrumente waar te neem en te bestudeer, het hy baie meer van die heelal ontdek. Onder meer is ontdek dat dit grootser en gewelddadiger is as wat hy ooit vermoed het.
5
Soos gloeiende metaal in die groot, donker wolk
Daar het ’n storm uit die noorde gekom, ’n groot wolk. Vlamme het heen en weer geflits en daar was ’n helder skynsel om die wolk. Van binne uit, uit die vuur uit, het dit geblink soos ’n gloeiende wit metaal.
– Esegiël 1:4
Die