Toppen av sidan
Kredit: NASA/Bill Dunford
Omftast har otaliga generationer tittat upp mot natthimlen för att observera dess blinkande stjärnor och dansande ljus. På mörka och avlägsna platser, före tillkomsten av dagens moderna metropoler, måste den skimrande natthimlen ha sett verkligt levande ut.
Främre dagar (och nätter)
Indomskulturer runt om i världen har länge utfört astronomiska observationer med blotta ögat, och har ofta upptäckt stjärnor, planeter och andra himmelsfenomen.
Dessa samhällen använde ofta sin kunskap om astronomi för:
- Navigation
- Tidmätning
- Agrarplanering
- Spirituella och religiösa sedvänjor
Närmare betraktelse av himlen
Antika astronomer från hela världen gjorde många tidiga observationer och förutsägelser. Historiska dokument innehåller många stjärnkartor, som avslöjar tydliga försök att kartlägga natthimlen och lära sig mer om mekaniken i vårt universum.
Några exempel på tidiga upptäckter är:
Planeter kontra stjärnor
Babyloniska astronomer under det första och andra årtusendet f.v.t. spårade fem ljuspunkter på natthimlen som rörde sig på ett annat sätt än vad de andra stjärnorna gjorde. De drog slutsatsen att något fundamentalt annorlunda existerade: dessa fem ljuspunkter var inte alls stjärnor. Historiker och astronomer tror nu att babylonierna var bland de första som kände igen planeterna Merkurius, Venus, Mars, Jupiter och Saturnus, som blir synliga för blotta ögat vid olika tidpunkter på året.
En sfärisk jord
Sedan på 600-talet f.Kr. dokumenterade antika grekiska filosofer bevis för att jorden var en sfär. De noterade att natthimlen såg olika ut när man såg den från olika platser på jorden, vilket tydde på vår planets krökta yta. De observerade också jordens runda skugga på månen under månförmörkelser. Dessa filosofer kunde till och med beräkna jordens omkrets ganska exakt. De gjorde detta genom att mäta längden på den skugga som kastas av ett föremål vid exakt samma tidpunkt, på två olika platser. Med hänsyn till avståndet mellan dessa två platser och skillnaden i skuggornas längd beräknade de att jordens omkrets var cirka 46 250 kilometer. Det är mycket nära det verkliga värdet på 40 075 kilometer!
Ljusa supernovor
Året 185 blev kinesiska astronomer de första att dokumentera en supernova. Flera supernovaexplosioner har observerats sedan dess, bland annat en särskilt ljusstark explosion år 1054, som (på sin höjdpunkt) var fyra gånger ljusare än planeten Venus, ett av de ljusaste objekten på natthimlen. Vissa supernovor är till och med tillräckligt ljusstarka för att vara synliga på dagen!
Molniga galaxer
Föreställningen att vår egen galax – Vintergatan – bara är en av triljoner andra galaxer i universum är bara från ungefär ett sekel. Innan dess trodde man att närliggande galaxer var molniga områden i Vintergatan. Den första dokumenterade observationen av den närliggande Andromedagalaxen gjordes år 964 av en persisk astronom som beskrev den som en ”nebulös smet”. Under århundraden var den helt enkelt känd i stjärnkartor som ”det lilla molnet”.
Astrolabiet, som detta som utvecklades 1553 av den franske urmakaren Jean Naze, är ett navigeringsverktyg som kan bestämma lokal tid och plats på latitud baserat på positionen för himmelsobjekt. Även om solen är vanligast, kan totalt 58 erkända ”navigationsstjärnor” hjälpa till att beräkna användarens position. En metod för astronavigation använder till och med månens vinkel för att beräkna tiden, en viktig information för förmoderna sjömän som reste på okända hav. (Foto: Marie-Lan Nguyen)
Den kopernikanska revolutionen
För 1500-talet trodde man vanligen att jorden befann sig i solsystemets centrum och att alla andra himmelsobjekt kretsade runt den. Detta är känt som den geocentriska modellen. Denna teori stämde dock inte överens med vissa förvirrande observationer som astronomer gjorde, till exempel planeter som tycktes röra sig bakåt på sina banor.
När vi från jorden observerar planeterna runt solen tycks de inte alltid röra sig i en riktning på vår himmel. Ibland ser de ut att slingra sig bakåt under korta perioder. Detta kallas retrograd rörelse och är ett av de viktigaste bevisen för att solen ligger i solsystemets centrum och att alla planeter kretsar runt den.
1543 föreslog den polske astronomen Nicolaus Copernicus en heliocentrisk modell av solsystemet där planeterna kretsar runt solen. Denna modell förklarade planeternas ovanliga banor som astronomer hade observerat. Den nya teorin var en av många revolutionerande idéer om astronomi som växte fram under renässansen.
Arbetet av astronomerna Tycho Brahe och Johannes Kepler ledde till en exakt beskrivning av planeternas rörelser och lade grunden för Isaac Newtons gravitationsteori. Dessa framsteg förbättrade dramatiskt mänsklighetens förståelse av universum. Deras observationer och undersökningar förstärktes av teleskopets uppfinning i början av 1600-talet. Den italienske astronomen Galileo Galilei populariserade användningen av teleskop för att studera och upptäcka himmelsobjekt, inklusive Jupiters fyra största månar. Till hans ära kallas de Galileis månar.
Ett expanderande kunskapsuniversum
Under de följande århundradena formaliserade astronomer runt om i världen studiet av himlen genom att skapa detaljerade kataloger över stjärnor, stjärnhopar och nebulosor. Efter att ha upptäckt Uranus 1781 öppnade William Herschel nya forskningsområden år 1800 genom att upptäcka infraröd strålning – en typ av ljus som inte är synlig för det mänskliga ögat.
Allmänt andra drog nytta av de snabba framstegen inom optik och bildbehandling. År 1923 förändrade Edwin Hubble i grunden den vetenskapliga synen på universum när han använde Hooker-teleskopet med en diameter på 2,5 m för att bevisa att Andromeda-nebulosan sträcker sig bortom vår galax Vintergatan.
Hubbles upptäckt av universums pågående expansion banade också väg för andra astronomer att teoretisera om dess ursprung. Big Bang-teorin, som först föreslogs av Georges Lemaître, stärktes senare av starka bevis: upptäckten av den kosmiska mikrovågsbakgrunden (CMB), ett svagt ”brus” som är kvar från den massiva explosion som gav upphov till allt i universum. CMB upptäcktes av misstag av radioastronomer bara fem år före Apollo 11:s månlandning 1969.
Förbättringar inom uppskjutning och utformning av satelliter gjorde det möjligt för astronomer att samla in ännu mer data om planeter i vårt solsystem under andra halvan av 1900-talet. Flera kampanjer med robottekniska rymdsonder, däribland Mariner, Venera och Voyager, vågade sig längre än någonsin tidigare.
Astronomi idag
Rymdteleskopet James Webb Space Telescope, ett samarbete mellan Nasa, den kanadensiska rymdorganisationen Canadian Space Agency och Europeiska rymdorganisationen, är det mest komplexa och kraftfulla rymdteleskopet som någonsin byggts. Det kommer att hjälpa forskare att bättre förstå universum från sin plats i rymden. (Credit: NASA)
I dag samlar astronomer in data om himmelsobjekt med hjälp av enorma teleskop på marken såväl som i rymden. Dessa moderna teleskop som är utrustade med massiva speglar gör det möjligt för astronomer att fånga ljuset från mycket svaga och avlägsna objekt. Specialiserade tekniker och känsliga vetenskapliga instrument har utvecklats för att studera inte bara synligt ljus utan även hela det elektromagnetiska spektrumet av ljus, inklusive infrarött ljus, radiovågor och röntgenstrålar.
Stora, komplexa teleskop och avancerad teknik har till och med gjort det möjligt för astronomer att direkt observera fenomen som svarta hål, avlägsna exoplaneter och gravitationsvågor.
Tack vare den blotta storleken på den gyllene spegeln med en diameter på 6,5 meter är James Webb-rymdteleskopet det största rymdteleskopet som någonsin byggts. Webb, som ska skjutas upp 2021, kommer att använda sina precisionsinstrument för att titta in i moln av kosmiskt damm för att samla in infrarött ljus från avlägsna stjärnor och galaxer, vilket ger kanadensiska astronomer en banbrytande glimt av de tidigaste ögonblicken i vårt universum och aldrig tidigare skådade planeter som kretsar runt andra stjärnor.
Utforska vidare
- Astronomi i vardagen
- Tips för att titta på stjärnor
- Månen