Séð með augum Hubble í 25 ár

Eitt mikilvægasta tól stjörnufræðinga fagnar aldarfjórðungi á sporbraut. Dagar þessa lukkudýrs geimvísindanna taldir.



Árið er 2037. Yfir Kyrrahafi myndast litríkar, bogadregnar rákir á himni. Þær brenna í örfáar sekúndur og hverfa. Fáeinir forvitnir vísindamenn fylgjast með á jörðu niðri og hátt fyrir ofan fara geimfarar með vel valin orð. Atburðurinn ratar vonandi í fjölmiðla en það verður að teljast ólíklegt.

Fyrirbærið sem fuðrar upp í lofthjúpi Jarðar eftir 22 ár er 11 tonna járnhlunkur að nafni Hubble og með honum brennur fornaldarlegur tækjabúnaður og hallærislegar tölvur frá 9. áratug 20. aldar. Þar með lýkur 47 ára dvöl Hubble á sporbraut um Jörðu. Hann verður að engu eftir að hafa hringað plánetuna rúmlega 257 þúsund sinnum og fært mannkyni marga af stórkostlegustu leyndardómum alheimsins. Við höfum aldrei verið sérstaklega samúðarfull þegar úrelt tækni er annars vegar.

Auga heimsbyggðarinnar

Þann 24. apríl 1990 húkkaði Hubble-geimsjónaukinn far með geimferjunni Atlantis og aldarfjórðungi síðar stendur hann enn vaktina. Hubble er langt því frá elsta manngerða fyrirbærið á sporbraut um Jörðu, en líklega það frægasta. Hugmyndin um sjónauka á sporbraut um plánetuna, sem sneiðir hjá truflunum lofthjúpsins, má rekja allt til ársins 1923. Upp úr 1943 hófst raunveruleg barátta stjörnufræðinga og hún stóð áratugum saman. Á endanum fékkst samþykki og fjármagn og NASA og ESA tóku höndum saman.

Frá upphafi 10. áratugarins hefur Hubble margsannað vísindalegt mikilvægi sitt. Með því að rýna í bjagað ljós frá fjarlægum vetrarbrautum hjálpaði Hubble vísindamönnum að setja saman þrívíða mynd af hulduefni alheimsins. Árið 1994 fylgdist sjónaukinn með þegar halastjörnuklasinn Shoemaker-Levy 9 skall á Júpíter á 216 þúsund kílómetra hraða og með krafti 300 gígatonna af TNT (samanlagður sprengikraftur allra kjarnavopna heimsins samsvarar 7 gígatonnum). 

Svarthol skipa síðan sérstakan sess í sögu Hubble-verkefnisins. Sjónaukinn sá að ofurstór svarthol leynast í flestum vetrarbrautum sem eru með áberandi bungu í miðjunni. Enn fremur virðast vera tengsl á milli stærðar svartholanna og umfangs vetrarbrautanna. Sú staðreynd hjálpaði vísindamönnum að skilja mikilvæga þætti í þróunarsögu alheimsins.

Páll Jakobsson, prófessor í stjarneðlisfræði við Háskóla Íslands, er einn af fjölmörgum vísindamönnum sem hafa notað gögn frá Hubble til að rannsaka svarthol. Páll var hluti af rannsóknarteymi sem sá hvernig risavaxið svarthol í fjarlægri vetrarbraut tætti í sig stjörnu á braut um það.

Hubble styður Hubble

Hubble skar síðan endanlega úr um hversu gamall alheimurinn er í raun og veru. Vísindamenn höfðu lengi vel þurft á takast á við óþolandi þversagnir þar sem sumar stjörnur virtust vera eldri en alheimurinn. Hubble tókst að áætla af mikilli nákvæmni hversu hröð útþensla alheimsins er og með (tiltölulega) einföldum hætti gátu vísindamenn reiknað 13,75 milljarða ára aftur í tímann. Þar biðu reyndar aðrar þversagnir, en það er önnur saga.

Í vísindasögulegu samhengi er ein uppgötvun sem vekur sérstaka athygli. Árið 2013 starði Hubble í 36 stundir á þyrpingu vetrarbrauta og skilaði um leið sjónrænni staðfestingu á almennri afstæðiskenningu Einsteins. Samanlagður massi þúsunda vetrarbrauta og hulduefnis afmyndaði ljós (þyngdarlinsur) sem barst frá svæðinu. Ljósið sveigðist til í tíma og rúmi, rétt eins og kenning Einsteins gerir ráð fyrir. Uppgötvunin er skemmtileg enda hafði stjörnufræðingurinn Edwin Hubble, sá sem sjónaukinn er nefndur eftir, að mati margra einnig sannað kenningu Einsteins árið 1929 þegar hann sýndi fram á útþenslu alheimsins.

Óreiðan tekur völd

Lítið breytist með aldarfjórðungs afmæli Hubble. Næstu árin mun sjónaukinn halda áfram að rýna í stjörnurnar en dagar hans eru taldir. Hönnun Hubble gerði ráð fyrir virkri geimferðaáætlun Bandaríkjamanna en hún er vart til staðar í dag. Fjórum sinnum hafa geimfarar sinnt viðhaldi á Hubble, síðast 2009, en það mun aldrei gerast aftur. Eins og allir hlutir á sporbraut um Jörðu er Hubble í raun í frjálsu falli. Hann er á lágbraut yfir Jörðu, í 560 kílómetra hæð og öll gervitungl á slíku róli finna fyrir litlu en þó umtalsverðu álagi.

NASA gerir ráð fyrir að Hubble verði á braut um Jörður næstu 22 árin. Árið 2037, þegar Hubble verður löngu óstarfhæfur, nær annað lögmál varmafræðinnar yfirhöndinni. Hubble kveður þá stjörnurnar og heldur aftur til Jarðar.