De "Hubble Ultra Deep Field" in 3D

Het is alweer enkele jaren geleden dat ik de video “The Hubble Ultra Deep Field in 3D” van Tony Darnell voor het eerst op YouTube zag. Het maakte grote indruk op mij. Dit ondanks dat ik de "Ultra Deep Field 3D" daarvoor reeds op de Hubble-site had gezien, - via deze link (met veel achtergrondinformatie): Hubble Approaches the Final Frontier: The Dawn of Galaxies. Heb de link van de video in het verleden naar een aantal kennissen van mij gemaild. Darnell weet als geen ander te beschrijven WAAROM de Ultra Deep Field (UDF) tot één van de meest indrukwekkende afbeeldingen uit de geschiedenis behoort.

Vanwege het feit dat ik regelmatig (achteraf) moet vernemen dat wat ik zoal rondmail te moeilijk is "vanwege dat veel in het Engels is" heb ik Tony Darnell’s verhaal nu zo goed mogelijk vertaald. Zie onder betreffende video. Wellicht wordt het gegeven daardoor wat interessanter voor een aantal mensen.

In 1996 probeerden astronomen iets uitzonderlijks. Zij richtten de Hubble-ruimtetelescoop op een deel van de hemel dat volkomen leeg leek. Een deel van de hemel verstoken van planeten, sterren en sterrenstelsels. Dit gebied was vlakbij de Grote Beer, een zeer vertrouwd sterrenbeeldEen stuk hemel dat niet groter was dan een korrel zand dat op armlengte wordt gehouden.

Voor de wetenschappers was dit een enigszins riskante zet. Observatietijd met deze telescoop is tenslotte zeer gevraagd en sommigen vroegen zich af of het niet zou worden verspild door naar niets te kijken. Er was een reëel risico dat de teruggezonden beelden net zo zwart waren als de ruimte waar het op gericht zou worden. 

Desondanks openden ze langzaam de telescoop en in een periode van 10 volledige dagen eindigden fotonen die meer dan 13 miljard jaar onderweg waren geweest definitief hun reis op de detector van 's mensheids krachtigste telescoop, hun zwak signaal bijna één voor één verzameld.

Toen de telescoop eindelijk gesloten werd had het licht van meer dan 3000 sterrenstelsels de detector bedekt,  een van de meest diepzinnige en bescheidend makende afbeeldingen in de gehele menselijke geschiedenis producerend - -  ieder afzonderlijke vlek, veeg en punt was een compleet sterrenstelsel, ieder honderden miljarden sterren bevattend.

Later, in 2004, deden ze het opnieuw, deze keer de telescoop op een gebied vlakbij het sterrenbeeld Orion richtend. Ze openden de sluiter voor meer dan 11 dagen en 400 complete omwentelingen rond de Aarde. Detectoren met verhoogde gevoeligheid en filters die meer licht doorlieten dan ooit tevoren zorgden ervoor dat meer dan 10.000 sterrenstelsels verschenen in wat bekend werd als de Ultra Deep Field, een afbeelding dat staat voor het verste dat we ooit in het heelal hebben gekeken.

De fotonen verlieten deze sterrenstelsels toen het heelal nog maar 500 miljoen jaar oud was, en 13 miljard jaar later eindigden ze hun lange reis als een zwakke echo op de CCD van de telescoop.

Deze sterrenstelsels racen, terwijl ze compleet stilstaan*, van ons af. In sommige gevallen sneller dan de lichtsnelheid**. De ruimtetijd tussen ons en al het andere wordt met de minuut groter, de sterrenstelsels in deze afbeelding duwend tot een afstand van 47 miljard lichtjaren. Vanwege het uitdijende heelal is het zo dat hoe verder iets van ons af is, hoe meer het licht daarvan naar het rood verschuift en hoe sneller het lijkt te bewegen. Edwin Hubble ontdekte dit zelf door de roodverschuiving van vele sterrenstelsels te meten. De roodverschuiving is de mate van verschuiving naar het rood in het spectrum van een sterrenstelsel waardoor niet alleen de snelheid, maar ook de afstand gemeten wordt.

Pasgeleden zetten de Hubble-wetenschappers de kers op de taart. Door alle gemeten roodverschuivingen van alle sterrenstelsels in deze afbeelding te gebruiken maakten ze een 3D model van de Ultra Deep Field. Zo ziet het er uit als we alle afstanden van de sterrenstelsels ten opzichte van elkaar toepassen in de meest belangrijke afbeelding ooit gemaakt.

Er zijn in het heelal meer dan 100 miljard sterrenstelsels. Het maakt niet echt indruk op ons door dit getal simpelweg te zeggen want het voorziet ons niet van enige context. Onze hersenen kunnen dit op geen enkele wijze precies in een betekenisvol perspectief plaatsen. Echter, als we naar dit beeld kijken en nadenken in welke context het was gemaakt en wérkelijk begrijpen wat dit betekent, dan winnen we onmiddellijk het perspectief en kunnen we niet anders dan er voor altijd door veranderd te zijn .

Wij hebben de meest krachtige telescoop ooit door menselijke wezens gemaakt gericht op helemaal niets, om geen andere reden dan dat we nieuwsgierig waren, en ontdekten dat we in de hemelen maar een uiterst klein plekje innemen.

(bovenstaande tekst van Tony Darnell’s Blog "Deep Astronomy”)

UDF “in 2D” (foto: ESA/Hubble***)

<- Klik op de foto om het in apart venster vergroot te zien. 


De felle stippen met "diffractiestralen" zijn sterren die zich ver voor die sterrenstelsels bevinden (voor zover ik kan waarnemen zijn dit er zeven). Alle andere stipjes, ook de vage, zijn dus sterrenstelsels.

Het is inderdaad amper voor te stellen…

De Hubble-ruimtetelescoop, maar ook beelden van andere telescopen (in de ruimte en op "terra firma") hebben de kijk op ons bestaan drastisch verandert. 







* ** over wat o.a. deze plaat met mij deed en meer (waaronder de “Hubble Extreme Deep Field” uit 2012)  binnenkort op “Essays van een Huiskamerfilosoof”.

***ESA/Hubble images, videos and web texts are released by the ESA under the Creative Commons Attribution 3.0 Unported license and may on a non-exclusive basis be reproduced without fee provided they are clearly and visibly credited. See the ESA copyright statement for full information.

extra: Kosmologie bij “De Universiteit van Nederland” met Professor Ralph Wijers (links naar video’s op YouTube):

Waarom zien aliens holbewoners als ze naar de aarde kijken?

Hoe kun je vanaf de aarde zien waar sterren van gemaakt zijn? 

Waarom worden we gefrituurd en bevroren als de zon sterft?

Wat gebeurt er met je als je een zwart gat wordt ingezogen?

Hoe kun je vanaf de aarde zwarte gaten herkennen?

© Jur Kuipers 2013