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 hemelse baarmoeder
Hoe lyk die heelal se baarmoeder? Waar is die vrugbeginsels waaruit die biljoene sterre gebore word? Wat is die brandstof wat sterre miljoene jare so egalig laat skitter?
Iewers in die heelal, duisende ligjare ver, dryf ’n onsigbare, kolossale gaswolk. In die koue duisternis hang die slierte van die ontsaglike, yl wolk wat oor miljoene kilometers strek. Daar is baie sulke gaswolke in ons Melkweg en ook tussen die tallose galaksies in die oneindige ruimtes van die heelal.
Die gaswolk is onbeskryflik groot. Sy gesamentlike massa is genoeg om honderde sterre voort te bring. Nogtans is dit baie, baie yl – só yl dat net hier en daar ’n atoom rondswerf, waarskynlik nie meer as vyf of tien atome per kubieke sentimeter nie. Dít is uiters min; minder as in die beste lugleegte wat op aarde gemaak kan word.
Vergelyk dit met die getal atome in ons asem, wat sowat 30 000 000 000 000 000 000 per kubieke sentimeter bevat.
Die atome in die gaswolk is hoofsaaklik waterstof, verreweg die volopste gas in die heelal, en hier en daar ’n heliumatoom, ná waterstof die volopste. In die gaswolk is sowat sestien waterstofatome vir elke heliumatoom.
Die gaswolk is pikdonker, soos die vakuum wat dit omring. Dit is ook ondenkbaar koud: 100 Kelvin (-173 grade Celsius). In die hemelse baarmoeder is dit stil, donker, bitter koud, oneindig uitgestrek, leeg, onsigbaar en verlate.
Dit is al duisende miljoene jare so. Onveranderlik. Nog nooit het hier iets gebeur nie. Dit lyk ook nie of hier ooit iets kán gebeur nie, wat nog te sê gebore word. Gebore word? En dít vlammende, skitterende sterre?
Soos ’n baarmoeder bevrug moet word voordat dit geboorte kan gee, so moet die deurskynende newel ook eers “bevrug” word. Dít gebeur as ’n spiraalgalaksie met sy ontsaglike mallemeule-arms daar verbybeweeg.
Die spiraalsterrewiel van ons Melkweg het geweldige arms, miljoene kilometers lank, wat stadig soos die speke van ’n reuse-wiel saam met die galaksie in die rondte draai. Soos wat die arms deur die hemelruim swaai, veroorsaak dit skokgolwe wat die atome in ’n yl tussengalaktiese newel laat saambondel, byna soos room wat in ’n karring dik word voor dit botterklonte vorm.
Dit verdig die deursigtige gaswolk tot dit sigbaar word. Dit word ’n donker newel, ’n swart mantel wat voor die sterre getrek word en dit versluier. Geen ster skyn in die voue van sy slierte nie. Die sterre moet nog gebore word.
Soos aardse miswolke is ruimtenewels ook nie oral ewe dig nie. Hier en daar is meer atome as op ander plekke. Omdat alle materie swaartekrag het, is die aantrekkingskrag op die digter plekke sterker. Dit trek nóg meer atome saam.
Die newel word “krummelrig” en “klonterig”, hoewel dit steeds net yl gaswolke is. Die “klonte” is net digter as die omliggende gas. Dit lyk soos donker vlekke teen die agterdoek van die see van duisende sterre.
Elkeen van hierdie klonte kan duisende miljoene kilometers groot wees en die massa van duisende sonne hê. Die klonte is egter onstabiel. Soos wat die massa toeneem en die swaartekrag al sterker word, krimp elke
