Juwelen aan de zuidelijke hemel — gezien vanuit Chili

Door Ontwaakt!-correspondent in Chili

HET lange, smalle Chili is een land van vele uitersten. In het zuiden, waar de zwaar met water beladen wolken jaarlijks twee en een halve meter regen loslaten, gaan er weken voorbij dat de zon niet zichtbaar wordt. Ver in het noorden liggen grote droge woestijnstreken waar in de laatste vijf jaar nauwelijks dertien centimeter water is gevallen. Tussen deze twee uitersten in, ongeveer 400 kilometer ten noorden van Santiago, ligt het „Norte Chico” (Kleine Noorden) en de stad La Serena, een internationaal centrum voor de astronomie.

Waarom is er in de afgelopen tien jaar van de zijde van de astronomen of sterrekundigen zoveel belangstelling gerezen voor dit schaars bewoonde, bijna woestijnachtige gebied dat aan de ene zijde begrensd wordt door de Stille Oceaan en aan de andere zijde door de hoog oprijzende bergen van de Andes? Wegens het feit dat er in dit gebied drie nieuwe observatoriums zijn gebouwd, die zijn uitgerust met 10 tot 152 cm-telescopen. De wens is belangrijke astronomische instrumenten op het zuidelijk halfrond te hebben ten einde hemelobjecten te kunnen waarnemen die vanaf het noordelijk halfrond niet gemakkelijk te zien zijn.

Aan de zuidelijke hemel staan bijvoorbeeld de Magellaanse Wolken, verscheidene melkwegstelsels en enkele van de schitterendste sterrenwolken. Myriaden sterrejuwelen staan aan de zuidelijke hemel te flonkeren!

Daarom ging men op onderzoek uit naar een geschikte plaats op het zuidelijk halfrond, en uiteindelijk werd ten gunste van „Norte Chico” beslist. Waarom?

Volgens astronoom Dr. J. A. Graham is de hemel in dit gebied helderder en donkerder dan in de omgeving van welk ander grond-observatorium maar ook. De nabijgelegen Elqui-vallei staat zelfs bekend als de „tierra del eterno cielo azul” (land van de eeuwige blauwe lucht).

Ook bevindt dit gebied zich ver verwijderd van elke grote stad, zodat de waarneming niet negatief beïnvloed kan worden door rook en aan- en uitflitsende neonreclames. In dit droge gebied is ook vrijwel geen sprake van turbulentie (luchtwervelingen) in de atmosfeer, waardoor normaal het „twinkelen” van de sterren wordt veroorzaakt. Deze factoren hebben er alle toe bijgedragen dat in dit gebied een bolwerk van observatoriums is ontstaan.

Volgens Dr. V. M. Blanco, directeur van het Interamerikaanse Cerro Tololo-observatorium, „zijn de telescopen van Cerro Tololo onder zulke voortreffelijke waarnemingsomstandigheden veel effectiever dan instrumenten van dezelfde grootte die zich op de tot nu toe gevonden plaatsen op het noordelijk halfrond bevinden”. Een andere astronoom merkte op: „Met de 60 inch-reflector [telescoop met een diameter van 60 inch, 152 centimeter] kunnen wij bepaalde extragalactische onderzoekingen verrichten waarvoor wij op het noordelijk halfrond een 600 inch-telescoop nodig zouden hebben.”

Een bezoek aan de observatoriums

Onlangs werden er regelingen getroffen waardoor men een bezoek kon brengen aan twee van de observatoriums, het Interamerikaanse Cerro Tololo-observatorium, gesponsord door een aantal Amerikaanse universiteiten, en het Zuidelijk Europees Observatorium, gesponsord door zes landen. Het eerste waar ons oog op viel, waren de telescoopkoepels, hooggelegen op een 2150 meter hoge bergtop. Bij aankomst op de top bemerkten wij dat we omgeven waren door bijna 600 meter diepe ravijnen met vrijwel loodrechte wanden.

Op onze rondleiding werd ons gevraagd of wij ooit hadden geprobeerd alle glinsterende sterren aan de hemel te tellen. Wij kregen te horen dat het menselijk oog in totaal ongeveer 5000 sterren kan waarnemen, maar slechts 2000 per keer.

Het belang van de telescoop werd ons op die manier wel heel goed duidelijk gemaakt, aangezien er in het universum miljoenen en miljoenen sterren zijn. In ons Melkwegstelsel alleen al zijn naar schatting rond de 100.000 miljoen sterren, terwijl ons melkwegstelsel slechts een van de miljarden melkwegstelsels is die er bestaan! De gedachte aan die ontzagwekkende hoeveelheid sterrejuwelen aan de hemel, bracht ons de schriftplaats te binnen die ons de uitnodiging doet aan hun Schepper, Jehovah God, te denken: „Heft uw ogen naar omhoog en ziet. Wie heeft deze dingen geschapen? Het is Degene die het heerleger daarvan zelfs naar het getal uitleidt, ze alle zelfs bij name roept.” — Jes. 40:26.

Wij stapten het telescoopgebouw binnen en gingen een lift in die ons naar de telescopen bracht. Onze gids liet ons een grote spiegel zien met een middellijn van 152 centimeter; dit was nu het „oog” van de astronoom. Zo’n telescoop zou kunnen worden vergeleken met een reusachtige camera, en met zijn fotografische platen en foto-elektrische detectors kan hij veel verder „zien” dan het menselijk oog. Neem bijvoorbeeld de 102 centimeter Schmidt-telescoop eens in het Zuidelijk Europees Observatorium; deze kan objecten waarnemen die een miljoenmaal verder liggen dan het menselijk oog kan zien.

Hoe komen astronomen aan hun kennis over de aard van de sterren? Door middel van de straling die van ze afkomstig is, bestaande uit röntgenstraling, radiogolven, infrarode straling en eenvoudig zichtbaar licht. Deze „camera’s” worden dus door de astronomen gebruikt om het zichtbare licht te onderzoeken dat van de hemellichamen afkomstig is. Van de zestien telescopen die op de drie observatoriums in gebruik zijn, worden de meeste gebruikt voor spectrografisch en fotometrisch lichtonderzoek.

Onze gids, sterrekundige Dr. M. de Groot, legde uit dat de spectrograaf in principe niets anders doet dan de verschillende kleuren licht in een lichtbundel van elkaar scheiden, zoals ook een glazen prisma dit doet, en deze vervolgens in lijnvorm weer te geven op een fotografische plaat. Een nauwkeurig onderzoek van deze plaat openbaart dan de chemische samenstelling van de atmosfeer van het waargenomen hemellichaam; elk chemische element produceert namelijk zijn eigen unieke spectrum. Als een ster bijvoorbeeld een atmosfeer heeft met heel veel neon erin, zal het neon al het gele licht dat door de ster wordt uitgestraald, absorberen. Dit blijkt dan op de fotografische plaat, doordat deze op de plaats voor geel donker zal zijn.

Het is de taak van de fotometrie de intensiteit te meten van het licht dat ons van een bepaald hemelobject bereikt, waarbij men dit door verschillende gekleurde filters laat gaan. Dit systeem kan men gebruiken om de temperatuur, de helderheid en de afstand van het object te bepalen dat men onderzoekt.

Het is dus duidelijk dat de telescoop het waarnemings- en registreerwerk doet en de astronoom de gegevens analyseert. Eén astronoom vertelde ons dat de tijd die voor rangschikking en onderzoek nodig is meer dan viermaal zo lang kan zijn als de werkelijke waarnemingstijd met de telescoop. Deze onderzoekperiode zal misschien ook gedeeltelijk besteed worden aan een vergelijking van de verkregen foto’s met foto’s die enkele jaren of misschien wel tientallen jaren terug van hetzelfde gebied aan de hemel zijn genomen, zodat kan worden nagegaan hoever de sterren ten opzichte van elkaar verschoven zijn, hoe hun helderheid veranderd is en of er nieuwe sterren verschenen zijn.

Deze spiegels die zo ver kunnen „zien”, zijn buitengewoon lichtgevoelig. In een van de observatoriums hier wachtte men op de levering van een 256 cm-spiegel, waaraan achttien maanden geslepen en gepolijst moest worden. Deze spiegel zal over zijn gehele oppervlak slechts één en zevenentwintighonderdste van een miljoenste centimeter van de ideale vorm mogen afwijken.

Toen wij ons van de ene koepel naar de andere begaven, konden wij beseffen aan hoeveel dingen er bij de planning van deze bouwwerken gedacht was, opdat men een maximaal gebruik van de telescopen zou kunnen maken. Dit is vooral in Chili nodig, daar dit land in de aardbevingsgordel ligt die rond de Stille Oceaan loopt. De veelvuldig voorkomende trillingen van de aardkorst vereisen een zodanig ontwerp dat dergelijke bewegingen zoveel mogelijk door de gebouwen worden ondervangen.

Bij nadering van het grote „onderkomen” van de 400 cm-telescoop van Cerro Tololo voelden wij ons als mieren zo klein. Deze telescoop weegt, met zijn bewegingsmechanisme mee, ongeveer 300 ton; zijn „onderkomen” is 40 meter hoog, heeft een diameter van 330 meter en weegt ongeveer 500 ton!

Astronomische onderzoekingen

Volgens Dr. B. Westerlund zal het Zuidelijk Europees Observatorium zich in belangrijke mate gaan bezighouden met het onderzoek van de Grote en Kleine Magellaanse Wolk. Deze twee melkwegstelsels zijn de naaste buren van ons eigen Melkwegstelsel, en zijn als twee kleine sterrenwolken prachtig aan de hemel zichtbaar. Ze zijn genoemd naar de Portugese ontdekkingsreiziger Ferdinand de Magellaan. In 1520 zeilde deze aan de uiterste zuidpunt van Zuid-Amerika door de zeestraat die nu zijn naam draagt. Deze melkwegstelsels, onze „naaste” buren, liggen nu niet direct in onze achtertuin. Ze bevinden zich 50.000 parsec van ons verwijderd (een parsec komt overeen met 3,26 lichtjaren ofte wel 30.840.000.000.000 kilometer), een afstand dus van 1.542.000.000.000.000.000 kilometer!

De astronomen willen graag weten waaruit de sterren bestaan, hoe ze gevormd worden, hoe lang ze blijven bestaan en wanneer het universum zijn begin heeft gehad. Daarom zet het onderzoek in de uitgestrekte ruimten buiten onze aarde zich voort. Met het in gebruik stellen van nog meer grote „ogen” in „la calle de los observatorios” (de straat van de observatoriums), is el Norte Chico de Chile snel bezig een van de belangrijkste astronomische centrums ter wereld te worden.

Onze rondleiding is ten einde. Terwijl wij langzaam afdalen langs de helling van de 2500 meter hoge top te La Silla, verdwijnt de zon in de verte achter de heuvels; boven ons verschijnt een zwartfluwelen hemel, bezaaid met glinsterende diamanten — de juwelen van de zuidelijke hemel.