Fem sätt att upptäcka universums hemligheter

Varje nytt sätt att studera universum har avslöjat nya spännande fenomen. Här är fem olika sorters budbärare som för med sig information till forskarnas instrument.

James Webb-teleskopet kan avbilda rymden i infrarött ljus, värmestrålning, som har längre vågor än synligt rött ljus. Det absorberas inte av stoft på samma sätt som kortare våglängder, och därför kan bilder i infrarött visa objekt som är dolda för optiska teleskop.

Teleskopet kan också se avlägsna objekt som rör sig snabbt bort från oss, så att ljuset från dem har töjts ut och förskjutits mot det infraröda.

Kosmisk strålning är atomkärnor från rymden, oftast en ensam proton. Vissa av dem kommer från solen, men de med riktigt hög energi har sitt ursprung i supernovaexplosioner eller kärnorna av aktiva galaxer.

De två mest extrema kosmiska partiklarna som observerats hade en energi som motsvarar den i en tennisboll efter en respektabel serve.

Neutriner kallas ibland för spökpartiklar, för att de kan röra sig genom massiva föremål utan att absorberas. Ju högre energi de har, desto större blir sannolikheten att de ändå växelverkar med materia och kan fångas av instrument. Kosmiska neutriner bildas av kollisioner mellan andra partiklar med hög energi.

2017 fångade neutrinoobservatoriet Icecube en neutrino med hög energi från en blazar – en aktiv galax med en jetstråle i vår riktning. Blazaren observerades också i gamma- och röntgen­strålning. Detta räknas som en milstolpe för astronomi som kombinerar flera budbärare.

Gammastrålning är ljus med kortare våglängd än det synliga ljuset. Därmed har gammastrålar också högre energi. Gammastrålning uppkommer bland annat i supernovor eller när kosmisk strålning kolliderar med interstellär gas.

Gammastrålar med extremt höga energier kan uppstå när högenergetiska laddade partiklar stöter ihop med fotoner (ljuspartiklar) från den kosmiska bakgrundsstrålningen och lämnar över en stor andel av sin energi till fotonerna. De mest extrema som observerats motsvarar rörelseenergin hos en ganska stor humla i flykten.

När kompakta objekt som svarta hål eller neutronstjärnor kolliderar med varandra skapar händelsen vågor i rum­tiden. Sådana gravitationsvågor fångades upp av instrument på jorden för första gången 2015. Sedan dess har observatorierna Ligo och Virgo fångat gravitationsvågor från 90 sådana händelser, och på så vis bland annat upptäckt svarta hål av andra storlekar än man tidigare känt till.