hósdagur 4. mars 2010síða 20

20 Nr. 44 - 4. mars 2010 Myndin vísir sambandið ímillum ferðina hjá stjørnubreytunum frá okkum (radialferðina) og frástøðuna. Niðurstøðan, serliga á niðaru myndini frá 1931, er púra greið. Ferðin stendur í røttum lutfalli við frástøðuna frá okkum. Fyrimynd av víðkanini í alheiminum. Granskarar siga, at vit skulu ímynda okkum víðkanina sum bogaða flatan á einari ballón, sum verður blást upp. Víðkanin hevur ongan miðdepil. Øll rúmdin, við stjørnubreytunum í, tambast, og breytir í dupultari frástøðu fara dupult so skjótt hvør frá aðrari. Vísindi avdúka, at alheimurin víðkast, sum tíðir líða Milton Lasell Humason, 1891-1972, sum saman við Edwin Hubble fekk til vega taltilfar viðvíkjandi radialferð og frástøðu hjá stjørnubreytum. Humason tók myndir av spektrunum og roknaði ferðina hjá breytunum. Pól Jespersen Altjóða stjørnufrøðiár 35 Ljóðið frá hornunum á t.d. einum sjúkrabili hevur ymiskan frekvens alt eftir, um akfarið nærkast, stendur stilt ella fer frá okkum. Hetta fyri- brigdi, dopplerárin, er eisini galdandi fyri ljós. Fyrst í farnu øld brúka granskarar dopplerárin at staðfesta, at stjørnubreytirnar fara hvør frá aðrari, skjótari tess størri frástøðan er. Orsøkin til hetta fyribrigdi er, at rúmdin sjálv, við breytunum í, alsamt tambast. Um frástøðu og ferð hjá teimum fjarastu breytunum ber tó illa til at siga nakað heilt vist, tí tað er alt heft at, hvør fyrimynd av rúmdini verður brúkt Lurta vit eftir ljóðinum frá einum akfari, sum fer við ýlandi hornum, hoyra vit ein hægri frekvens, tá ið akfarið nærkast, og ein lægri frekvens, tá ið akfarið fer frá okkum, enn vit høvdu hoyrt, stóð akfarið stilt. Hetta verður nevnt dopplerárin eftir Christian Doppler, 1803-1853, alisfrøðingi úr Eysturríki, sum fyrstur granskaði fyribrigdið. Tað var í 1842. Tá ið akfarið nærkast, verða ljóðaldurnar styttar. Aldulongdin verður stytt og frekvensurin hækkar. Tá ið akfarið fer frá okkum, verða aldurnar tambaðar. Aldulongdin í ljóðinum verður longri og frekvensurin lægri. Fyribrigdið er eisini galdandi fyri ljós. Vit síggja tó onga litbroyting í bláu blunkljósunum hjá farinum. Orsøkin til tað er, at ferðin hjá akfarinum er so lítil sammett við ljósferðina. Hevði ferðin verið nógv størri, høvdu vit eisini sæð, at blunkljósini skiftu lit. Alisfrøðingar hava formlar fyri dopplerárininum og kunnu rokna radialferðina hjá ljóðkelduni, vita teir, hvussu nógv aldulongdin er stytt ella longd. Dopplerforskjóting í stjørnuljósi Í 1868 eydnast hjúnunum William og Margaret Huggins at ávísa, at absorp- tiónslinjur í spektrinum hjá Sirius, tær líkjast linjunum í sólspektrinum, eru forskotnar ímóti reyða spekturpartinum. Reytt ljós hevur longri aldulongd enn blátt ljós. So statt fer Sirius frá okkum. Hugginsfólkini rokna, at Sirius fer frá okkum við ferðini 45 km/s! Slipher roknar ferðirnar hjá stjørnu- breytum Í 1912 eydnast Vesto Slipher at mála dopplerforskjóting í Andromedatokuni, sum fólk flest um hetta mundið enn halda vera part av okkara stjørnubreyt. Til kanningarnar brúkar hann 24 tumma linsukikaran á Lowell Observatory í Flagstaff í Arizona. Slipher sær, at absorptiónslinjur í ljósinum frá Andro- medu eru bláforskotnar, og hann roknar, at breytin nærkast okkum við ferðini 300 km/s. Úrslitið er so óvæntað, at hann ivast í tí. So roynir hann at kanna absorptiónslinjur í ljósinum frá Som- brerotokuni. Hesar linjurnar eru reyð- forskotnar, og Slipher roknar, at henda breytin fer frá okkum, 1000 km hvørt sekund. Tað er 0,33% av ljósferðini! Teir granskarar, sum høvdu væntað, at býtið ímillum “tokur”, sum nærkast, og tær, sum fara frá okkum, fór at vera nøkulunda javnt, verða vónsviknir. Slipher kannar ljósið frá fleiri tokum (sum vit nú vita eru stjørnubreytir) og staðfestir, at nógv tær flestu fara frá okkum. Í 1917 hevur hann kannað 25 stjørnubreytir. Bara eitt fátal hevur kós ímóti okkum. Granskararnir eru ørkymlaðir. Teir skilja ikki hetta ójavna býtið. Edwin Hubble fær áhuga fyri mál- inum Á Mount Wilson hevur Hubble góðar umstøður at eftirkanna úrslitini hjá Slipher. Hjálparmann hevur góðan í Humason, sum nú er vorðin ein tann fremsti astrofotografurin. Humason var annars at byrja við ólærdur hjálpar- maður og seinni húsavørður á Mount Wilson. Teir hava ein nógv størri kikara til taks, nýtt spektrometur at seta á hann og nýggjastu fotoútgerðina. Teir báðir býta arbeiðið ímillum sín. Humason tekur myndir av spektrunum og roknar ferðina hjá stjørnubreytunum, og Hubble roknar frástøðurnar. Í 1929 skrivar Hubble eina grein, har greitt verður frá fyribilsúrslitunum viðvíkjandi 46 breytum. Summum frástøðum ivast hann í, og sáldar tær breytirnar frá. Tilfarið, sum hann heldur verða nýtiligt, setur hann í eina kross- skipan við ferðini hjá breytunum eftir uppásini og frástøðuni eftir útásini, sí mynd. Hubble heldur seg hóma eitt ávíst samband ímillum ferð og frástøðu og teknar eina beina linju ímillum málipunktini. Hóast stóra spjaðing geva máldu virðini eina spennandi ábending, sum er verd at kanna nærri, og Hubble og Humason skriva seinni fleiri greinir um hetta evnið. Í 1931 hava teir tilfar fyri fleiri fjarari breytir, sí niðaru myndina. Tølini frá 1929 eru eisini sett inn niðast í myndini. Enn ein stór uppdaging Nýggju tølini tala sítt týðuliga mál. Her er eingin ivi. Ferðin, sum breytirnar hava frá okkum stendur í røttum lutfalli við frástøðuna frá okkum! Tað merkir t.d., at er ein breyt dupult so langt frá okkum, sum ein onnur breyt, fer hon eisini dupult so skjótt frá okkum sum hin breytin. Enn sum áður leggur Hubble ikki í at gera djúptøknar tulkingarn av mál- ingunum, og Humason hevur júst sama hugburðin. Teirra áhugi er at skjalfesta neyvar málingar. So mugu aðrir gransk- arar greina, hví úrslitini eru sum tey eru. Á øðrum sinni hevur Hubble, hesaferð saman við Humason, gjørt eina stóra kosmologiska uppdaging, eina ta størstu í vísindasøguni yvirhøvur. Hvørjar eru nú avleiðingarnar? Tá ið granskarar vanliga tala um dopplerárin, snýr tað seg um eitthvørt aldufyribrigdi, ljóð ella ljós, frá einari keldu, sum flytur seg í rúminum. Sum frá líður skilja granskarar, at her er talan um nakað annað, at tað er rúmið sjálvt, við stjørnubreytunum í, sum víðkast (og dopplerheitið tí óheppið). Einstakar breytir nærkast okkum, t.d. Andromedabreytin. Tað er tí at hon og Vetrarbreytin toga hvør í aðra. Hetta er eitt lokalt frábregði. Heildarmyndin er, at alt fer frá øllum øðrum, skjótari tess størri frástøðan er. Víðkanin hevur ongan miðdepil. Tað er ikki so, at allar breytir fara frá júst okkara Vetrarbreyt. Ein eygleiðari í aðrari breyt hevði sæð júst tað sama sum vit. Tað er rúmið sjálvt, sum tambast. Tað er ikki lætt at ímynda sær hetta, og verða granskarar spurdir, hvørja mynd, vit kunnu gera okkum av hesum, er svarið, at vit skulu hugsa um eina ballón, sum verður blást upp. Rúmdina skulu vit ímynda okkum, ikki sum tað, ið er innaní ella uttan fyri ballónina, men bara sum bogaða ballónflatan sjálvan. Prikkar á ballónini spæla leiklutin sum stjørnubreytir. Vert er at gera sær greitt, at hetta er bara eina fyrimynd. Tann rúmtíð, vit liva í, er sjálvandi ikki ein ballónflati. Fyrimyndin er góð á tann hátt, at vit síggja, at eingin miðdepil er. Harafturat fara tveit prikkar á ballónfaltanum í dupultari frástøðu dupult so skjótt hvør frá øðrum, sum úrslitið hjá Hubble vísir. Ein vansi við fyrimyndini er, at prikkarnir (breytirnar) vaksa í vavi. Tað gera breytirnar ikki. Okkara sólskipan ella Vetrarbreytin vaksa ikki í vavi av hesum fyribrigdi. Í einari betri fyrimynd kundu prikkarnir t.d. verið tvístertur, sum gingu á ballón- flatanum, sum tambaðist. Tvær tví- stertur, sum ganga hvør móti aðrari, kunnu nærkast, men heildarmyndin er, at tað leingist ímillum tvísterturnar. Truplar frástøður Úrslitið hjá Hubble vísir, at fjarar breytir fara frá okkum við ógvuliga stórari ferð. Teir formlar, sum granskarar hava fyri sambandið ímillum reyð- forskjóting og radialferð eru tó bara galdandi fyri breytir, sum ikki eru alt ov langt burturi. Stundum verður sagt og eisini skrivað í lærubókum, at tá ið frástøðurnar verða stórar og ferðirnar somuleiðis, skulu vit bara brúka ein relativistiskan formil fyri reyðforskjóting. Tað er ikki rætt. Lat okkum ímynda okkum tvær breytir, A og B, sum eru langt hvør frá aðrari. Ein eygleiðari í A sær B, tí hann sær ljós frá B. Vit hugsa okkum ljósið sum ein maratonrennara, sum rennur ímillum hesi punktini.Vit kunnu spyrja, hvussu langt rennarin hevur runnið, tá ið hann er komin vegin fram, kanska eftir milliardir ár? Meðan hann hevur runnið, hevur alheimurin víðkað seg munandi út. Hesum ber ikki til at síggja burtur frá, og harafturat hevur víðkanarferðin ikki altíð verið tann sama.Tað er tí ikki lætt at svara spurn- inginum. Er frástøðan ímillum A og B tann, sum hon var, tá ið renningin byrjaði, ella sum hon var, tá ið rennarin kom vegin fram ella kanska okkurt har ímillum? Viðvíkjandi teimum fjarastu breytunum, sum fara frá okkum við ógvuliga stórari ferð og sum hava stóra reyðforskjóting, er ilt at siga nakað við vissu um frástøðu og ferð. Stjørnubreytir hava sínar eginrørslur, men tær fjarastu kunnu vit - eftir hugsanarháttinum um ein heim, sum alsamt víðkast - hugsa okkum stillar í rúmdini. Og reyðforskjótingina hjá fjarum breytum eiga vit at hugsa okkum sum mál fyri, hvussu nógv rúmdin hevur víðkað seg, meðan ljósið fór ímillum, heldur enn eitt mál fyri frástøðu.