Denne artikkelen er produsert og finansiert av Universitetet i Oslo - les mer.
Kartet viser fordelingen av materie i universet rett etter «big bang». Programvaren skal nå oppdateres til å kunne analysere neste generasjons kosmologi-eksperimenter.(Foto: ESA / Planck Collaboration)
Er det mulig å modellere hele universet?
Hele universet, fra solsystemet til galaksehoper, fra i dag og til «big bang» skal nå inn i samme modell.
Professorene Ingunn Kathrine Wehus og Hans Kristian Eriksen ved Universitetet i Oslo har fått penger fra Det europeiske forskningsrådet til å videreføre drømmen som de begynte å jobbe med for ti år siden.
– Det er latterlig gigantisk. Folk trodde ikke det var mulig for ti år siden da vi begynte, men vi har jobbet målbevisst steg for steg, forklarer Eriksen.
Han forteller at hovedmålet med prosjektet er å oppdage gravitasjonsbølger fra «big bang». Dette er skjelvinger i rommet fra smellet for mange milliarder år siden.
Big bang
«Big bang», som på norsk kalles det store smellet, er hendelsen da universet begynte å utvide seg. Ifølge våre beste modeller skjedde dette for omtrent 14 milliarder år siden.
– For å kunne oppdage dem må vi modellere alt fra vårt eget solsystem til Melkeveien og til hele universet i samme modell, sier Eriksen.
Han forklarer at grunnen er at de enkelte modellene blir for oppstykket til å kunne oppdage noe så stort som etterdønninger fra universets begynnelse.
– Klassisk analyse i astronomi har vært at vi tar data som kalibreres. Deretter lager vi kart over universet på ulike frekvenser. Fra disse kartene prøver vi å få ut annen informasjon slik som bakgrunnsstråling. Og vi kan finne kosmologiske parametere slik som alderen til universet eller når de første stjernene ble tent, sier Eriksen.
Denne måten å jobbe på vil ikke gi svar på de aller største spørsmålene, mener han.
– Denne måten å jobbe på fungerer ikke lenger. Det vi lærer underveis, må tilbake i modellen. Vi må lukke sirkelen slik at det vi gjør når vi kalibrerer instrumenter. Det må gjøres på alle instrumenter samtidig. Den gamle lineære måten å jobbe på må byttes ut med en sirkulær metode, forklarer Eriksen.
De samler kosmologien
Eriksen sammenlikner prosjektet med samlingen av Norge:
Professorene Ingunn Kathrine Wehus og Hans Kristian Eriksen skal videreføre drømmen som de begynte å jobbe med for ti år siden.(Foto: Tomotake Matsumura)
– For å få til dette må kosmologien samles til ett felt, sier han.
Det er målet til Cosmoglobe, som er navnet på prosjektet. Det startet i 2019 med Ingunn Wehus som prosjektleder. Eriksen mener Wehus på mange måter er kosmologiens svar på Harald Hårfagre.
Neste generasjons datasett vil være mye mer sensitivt. Det betyr at forskerne må ha flere og bedre datamaskiner for å gjøre de samme utregningene. Samtidig er også eksperimentene større.
Så langt har prosjektet stort sett jobbet med forrige generasjons datasett. De var ganske små i størrelse.
– Det vi skal gjøre i det nye prosjektet, er å analysere framtidige datasett. De er veldig mye større og mer sensitive. Nå kommer altså den industrielle revolusjonen til kosmologien: Vi går fra et og et manuelt eksperiment til masseanalyse. Da kan vi se på helt nye problemer, forklarer Eriksen.
Samarbeider med observatorium i Chile
Eriksen og Wehus skal i første omgang samarbeide med observatoriet Simons Observatory i Chile. De fikk sine første testmålinger i desember 2023.
Annonse
Eksperimentet starter for alvor høsten 2024. Da er målet å oppdage gravitasjonsbølger eksperimentelt.
– Hvis signalene ligger i området som Simons Observatory kan fange opp, kan vi forvente at vi har svaret om tre år. Hvis signalet ikke er her, må vi nok vente til vi får andre og enda mer sensitive eksperimenter, sier Eriksen.
Han og Wehus er i førersetet på å lage en slik modell som trengs for å bekrefte funnene.
Men hvorfor er etterdønningene etter «big bang» så viktige?
Ingen vet hvordan verden ble til
– Hvilke kvantemekaniske prosesser var det som startet universet? Vi tror at universet var i en liten kvantemekanisk tilstand. Disse målingene kan gi oss informasjon om hvilke fysiske lover som gjaldt på dette tidspunktet. Det er de eneste målingene vi kan gjøre for å forstå dette, sier Eriksen.
Han forteller at dette er grunnen til at myndigheter i hele verden er villige til å putte penger i slike eksperimenter.
Om prosjektet
Cosmoglobe-prosjektet startet i 2019 og er finansiert av EU gjennom et ERC Consolidator Grant med professor Ingunn Kathrine Wehus ved Institutt for Teoretisk Astrofysikk på Universitetet i Oslo som Principal Investigator.
Professor Hans Kristian Eriksen ved Institutt for Teoretisk Astrofysikk på Universitetet i Oslo har i årets runde fått et nytt ERC Advanced Grant til prosjektet Commander. Det skal gjøre analyse-verktøyene tusen ganger raskere.
