Om kvasarer og liv i universet

Vinnerne av årets Kavli-pris for astrofysikk oppdaget kvasarer. I Stavanger presenterte de sin forskning - og snakket om astrofysikkens fremtid og liv i universet.

Denne artikkelen er over ti år gammel og kan inneholde utdatert informasjon.

Oddbjørn Engvoll, formann for Kavli-komitéen i astrofysikk, åpnet prisvinnerforelesningen i Stavanger. Foto: Berit Ellingsen
Oddbjørn Engvoll, formann for Kavli-komitéen i astrofysikk, åpnet prisvinnerforelesningen i Stavanger. Foto: Berit Ellingsen

Kavli-prisene for astrofysikk, nanoforskning og nevrovitenskap ble delt ut i Oslo 9. september 2008.

Vinnerne av årets Kavli-pris for astrofysikk er Maarten Schmidt, professor emeritus i astronomi ved California Institute of Technology i USA, og Donald Lynden-Bell, professor emeritus i astrofysikk ved Cambridge University i Storbritannia.

Torsdag var de i Stavanger for å presentere sin prisbelønte forskning.

Radio- og lyskilde

De to forskerne får millionprisen for sin oppdagelse av og forklaring på hva kvasarer er. Disse sterke radio- og lyskildene i universet ble først antatt å være stjerner. Men etter hvert skjønte forskerne at de stod overfor noe mye større og mer mystisk.

Kavli-forelesningene i astrofysikk 2008 ble holdt på Universitetet i Stavanger. Fremmøtte var studenter, forelesere, vitenskapsfolk og andre interesserte.

De to prisvinnerne ble først introdusert av Oddbjørn Engvoll, formann for Kavli-komitéen i astrofysikk.

- Deres arbeid utvidet skalaen vår for det observerbare universet og fikk oss til å innse at kosmos er et mye mer voldsomt og dramatisk sted enn vi trodde, og der svarte hull spiller en nøkkelrolle, sa Engvoll.

Spørsmål er viktigere enn svar

Prisvinner Donald Lynden-Bell mente at det er viktigere å stille spørsmål enn å få svar.

På 1960-tallet hadde astronomene observert kilder til radiostråling som inneholdt enorme mengder energi.

De ukjente radiokildene ble kalt for quasi-stellar radio source, eller quasar (kvasar).

Siden strålingen fra kvasarene vekslet i løpet av bare noen timer, visste forskerne at kvasarene måtte være svært små, kanskje bare noen lysdager, i diameter.

Donald Lynden-Bell står bak teorien om at kvasarer skyldes svarte hull som sitter i midten av galakser. Foto: Berit Ellingsen
Donald Lynden-Bell står bak teorien om at kvasarer skyldes svarte hull som sitter i midten av galakser. Foto: Berit Ellingsen

Bare nok energi fra svarte hull

Først trodde forskerne at det dreide seg om spesielt lyssterke stjerner.

Men for at så enorme energimengder som det kvasarene ga fra seg skulle komme fra et så lite område som var målt, trengtes en mye sterkere kraftkilde enn fusjonen som skjer i stjerner.

Lynden-Bell innså at bare den ekstremt kraftige energien som blir produsert når materie faller inn i et svart hull var den eneste kjente prosessen som kunne forklare fenomenet.

Han laget en matematisk modell som viste hvordan det intense lyset fra kvasarer kan oppstå når opphetet gass spinner rundt et svart hull.

Må bruke fantasien

Lynden-Bell fikk etter hvert mistanke om at det er de massive svarte hullene som sitter i kjernen på galaksene som er kilden til kvasarer.

Prisvinneren publiserte forskningsresultatene i 1969. Mange mente likevel at fysikerens teorier måtte være feil.

- Det syntes jeg var å foregripe begivenhetene, sa Lynden-Bell. - Vi må bruke fantasien for å forestille oss hva som egentlig er der ute.

Maarten Schmidt innså at kvasarer ikke kunne skyldes stjerner, som først antatt. Foto: Berit Ellingsen
Maarten Schmidt innså at kvasarer ikke kunne skyldes stjerner, som først antatt. Foto: Berit Ellingsen

Mørke og kulde

Maarten Schmidt karakteriserte det som skulle vise seg å være en kvasar etter mange lange timer i et teleskop.

På den tiden da disse observasjonene ble gjort, måtte astronomene selv sette på plass den lille filmbiten som ble brukt i teleskopet, i stummende mørke.

Når objektet for observeringen var funnet, fulgte timer med eksponering for å fange himmelobjektet på film. På vinteren var det en kald affære.

Flere sluknete enn lysende kvasarer

Schmidt undersøkte spekteret til et svært lyssterkt objekt med katalognummer 3C 273. Han oppdaget at lyset var sterkt forskjøvet mot den røde delen av spekteret, et fenomen kalt rødskift (red shift).

Objektet måtte være milliarder av lysår unna. Men hvordan kunne det være så lyssterkt? Det skinte hundre ganger sterkere enn en vanlig galakse. Merkelig nok var objektet svært lite, mye mindre enn en galakse.

Dette objektet var en kvasar. Senere utarbeidet Schmidt flere teorier om kvasarer. Blant annet at det i dagens univers finnes flere sluknete enn lysende kvasarer, og at det tidligere i universet var mange flere lysende kvasarer.

Spørsmålsrunde

Etter foredraget stilte de to unge astrofysikerne, Margrethe Wold og Øystein Elgarøy fra Universitetet i Oslo, spørsmål til prisvinnerne - blant annet om hvorfor de startet med fysikk.

Maarten Schmidt avslørte at han bestemte seg for å studere fysikk som liten etter flere eksplosjoner med kjemisettet han hadde fått i gave fra onkelen.

Donald Lynden-Bells bestefar kjente astronomen William Herschel den yngre, og eide et flott teleskop i messing.

Det fikk den blivende astrofysikeren prøve som liten. Astronomi var en hobby som til slutt ble forskningsvei da Lynden-Bell ble student.

Kunnskapsnivået hos folk flest

På spørsmålet om de to forskerne synes at kunnskapen om naturvitenskapene hos folk flest er annerledes i dag enn da de begynte å studere, svarte Lynden-Bell:

- Jeg tror at kunnskapsnivået har økt, ihvertfall når det gjelder astronomi. Det er jo en veldig visuell vitenskap og får mye oppmerksomhet på grunn av det. I min tid var astronomi noe som bare gamle menn med langt skjegg holdt på med.

- Vel, jeg er jo selv gammel i dag, lo Lynden-Bell, men det er flere og flere unge som kommer til astrofysikken, og flere og flere kvinner.

Schmidt var ikke enig.

- Siden jeg bor i USA, må jeg dessverre si meg uenig, sa astronomen. - Jeg tror at det generelle kunnskapsnivået om naturvitenskapene har sunket. Det er blitt så lavt at det gjør forskning på visse fagfelt vanskelig, noe som bekymrer meg.

Astrofysikerne Øystein Elgarøy og Margaret Wold avsluttet forelesningen med spørsmål til prisvinnerne. Foto: Berit Ellingsen
Astrofysikerne Øystein Elgarøy og Margaret Wold avsluttet forelesningen med spørsmål til prisvinnerne. Foto: Berit Ellingsen

Forskningsformidling

De unge astrofysikerne lurte så på hvordan forskning og vitenskap best kan formidles.

Schmidt mente at det å vise vitenskap frem til barn og unge i kombinasjon av utstilling og aktiviteter. Vitenfabrikken i Sandnes, som de to prisvinnerne besøkte kvelden før, mente han var en av det beste måtene å vekke interesse for forskning på.

Lynden-Bell var mer fokusert på lærerne. Han mente at det viktigste var å ha dyktige lærere i matematikk, fysikk og de andre naturvitenskapene. Lærere som kjenner faget og som kan gjøre det interessant for elevene.

- Jeg mistenker at slike lærere må få bedre betalt, sa astrofysikeren.

Det neste store?

Det neste spørsmålet handlet om astronomi. Hva tror de to prisvinnerne ville bli den neste store oppdagelsen i feltet?

Lynden-Bell mente at vi ikke vet hva som vil bli den neste store oppdagelsen innenfor astrofysikk. Men vi vet hva de store problemene er.

- Det er spørsmålet om hva mørk materie og mørk energi er, og hvordan de oppfører seg, sa Lynden-Bell.

Likevel mente han at den neste store oppdagelsen ville komme fra gammastråleobservatoriene som finnes i rommet. Gammastråleuniverset endrer seg hele tiden. Der er det rom for å oppdage mange nye ting.

Er vi alene i universet?

Til slutt fikk de to forskerne spørsmålet om de tror vi er alene i universet.

- Nei, svarte Schmidt kontant. Lynden-Bell sa seg enig i svaret. Han understreket at vi måtte være forsiktige og ikke definere begrepet liv for smalt.

Kanskje var det første livet på jorda uavhengig av karbon og oksygen, på samme måte som livet i dyphavsrennene i havet er i dag.

- Livet som finnes på andre planeter kan være enda mer merkelig, sa Lynden-Bell.

Powered by Labrador CMS