Hvorfor ble du astronom?

Mørk materie, nøytrinoer og nyfødte stjerner. Tre astronomer forteller om sin vei til forskningen.

Publisert
Båndet vi ser i bakgrunnen er melkeveien, vår egen galakse. Bildet er tatt fra et observatorie på Kanariøyene. (Foto: Håkon Dahle)
Båndet vi ser i bakgrunnen er melkeveien, vår egen galakse. Bildet er tatt fra et observatorie på Kanariøyene. (Foto: Håkon Dahle)

Om astrofysikk:

Astrofysikk deles inn i to ulike retninger her i landet; kosmologi og solfysikk.

I Norge er det bare Universitetet i Oslo som har denne retningen.

Alle norske astrofysikere har derfor enten studert ved UiO eller i utlandet, hvor det også finnes flere retninger å velge innenfor astronomien.

Hvor kommer vi fra? Hvordan ble universet til? Er vi alene her? Mange stiller seg disse store spørsmålene i løpet livet.

Mens noen velger å undre seg over disse tingene, velger andre å lete etter svarene utenfor planeten vår.

Men hvordan velger forskerne sitt prosjekt fra mylderet av astronomiske problemstillinger?

Forskning.no har tatt en prat med tre astronomer om hva som pirret deres nysgjerrighet.

Observasjonell kosmolog

- Jeg forsker på hvordan universet har utviklet seg fra starten og frem til i dag, sier Håkon Dahle.

Han er forsker og observasjonell kosmolog ved Institutt for teoretisk astrofysikk, UiO.

Mer spesifikt ser Dahle på innholdet av energi og materie i universet.

- Vi har for eksempel noe som kalles mørk materie som vi ikke vet så mye om enda. Jeg forsker på hvor mye av denne mørke materien som finnes, og hvordan den er fordelt i universet. Rett og slett hvor den befinner seg og ikke, forteller kosmologen.

Dahles vei til kosmologien gikk via fysikk og matte.

Astronomer er astrofysikere

- Jeg tok bachelor i fysikk og hovedfag i astronomi. Skal man vite hvor de store spørsmålene ligger, og hvordan man skal gripe de an, må man ha en solid fysikkforståelse, mener Dahle.

- Informatikk blir også viktigere, altså å kunne programmere og lage simuleringer, legger han til.

Alle norske astronomers studievei starter med fysikk før de spesialiserer seg innen astronomi. Derfor kalles astronomer også astrofysikere.

På grunn av dette er det tidvis en fin linje mellom astronomi og de som jobber med rene fysikerfag.

Et eksempel på en fysikkretning som ligger nært opp mot astronomi er romfysikk.

Ble fascinert av nye måner

Kosmolog Dahle har vært interessert i astronomi og stjernehimmelen helt siden barndommen, og i 1977 fulgte han spent med da NASA sendte opp to romsonder med navnet Voyager 1 og Voyager 2.

Voyager-sondene oppdaget blant annet nye Jupiter-måner og Saturn-måner.

- Disse månene visste vi ikke noe om fra før. Det gikk fra å være små prikker på nattehimmelen til å være verdener med geologi, skyer, vær og til og med vulkaner.

- Jeg tror det som fascinerte meg da var oppdageraspektet, at man på kort tid fant ut så mye mer, sier Dahle.

En astronom tilbringer mer tid med øyene rettet mot PC-skjermer enn mot stjernene, forteller Håkon Dahle. (Foto: Privat)
En astronom tilbringer mer tid med øyene rettet mot PC-skjermer enn mot stjernene, forteller Håkon Dahle. (Foto: Privat)

På oppdagelsesferd

Selv om romsondene var noe av det som pirret astronominysgjerrigheten valgte Dahle å fordype seg i ting som ligger utenfor vårt solsystem, lenger ut enn dit dagens romsonder kan sendes.

- Men det er fremdeles oppdageraspektet som fascinerer meg.

- Selv om vi ikke sender sonder ut dit, får vi tilsvarende opplevelser når vi for eksempel lager et helt nytt og større teleskop og får voldsomme sprang fremover, sier kosmologen.

Kosmologi deles inn i to grupper i Norge. Observasjonell kosmologi, som er det Håkon Dahle jobber med, og teoretisk kosmologi.

- Mesteparten av hverdagen min er på et kontor foran en dataskjerm, det gjelder både de som arbeider teoretisk og observasjonellt.

- Det jeg gjør mest av er å analysere observasjoner og prøve å trekke ut mest mulig informasjon fra observasjonene, forteller Dahle.

Nattevåk i ferieparadis

Forskeren får imidlertid også litt tid vekk fra kontoret.

Han forteller at han drar på jobbreise rundt fire ganger i året, gjerne til Chile, Hawaii eller Kanariøyene.

I tillegg til å være populære feriemål er dette nemlig også noen av de viktigste stedene å besøke for en astrofysiker.

Det er gunstige forhold for teleskoper og observasjon her, og for Dahles arbeid er det de optiske teleskopene som gjelder.

Sol og strand står imidlertid ikke på reiseplanen hans, det er nattarbeid som gjelder ved de optiske teleskopene.

Ensom kosmolog

Dahle synes det beste med denne jobben er at det stadig kommer nye oppdagelser.

- Du går ikke i de samme sporene hele tiden, det er stor utvikling innenfor feltene, sier han.

Et eksempel fra Dahles astrofysikertid er eksoplaneter, planeter rundt andre stjerner.

- Da jeg begynte som doktorgradstudent kjente vi ikke til en eneste planet rundt en annen stjerne, men nå kjenner vi til flere hundre slike planeter, og har begynt å studere detaljer som tetthet, temperatur og de fysiske forholdene på disse planetene.

- Dette berører fundamentale spørsmål som liv i universet og vår plass i universet, sier Dahle.

Noe han synes er litt negativt med jobben er at han er ganske alene om å jobbe med akkurat det han gjør her i landet.

Miljøet for observasjonell kosmologi er ganske lite i Norge, forteller han.

En uke på Hubble

Når Dahle skal trekke frem noe fra sitt felt forteller han at han og forskerteamet nylig har fått tildelt en ukes observasjonstid ved Hubble-teleskopet.

Hubble er et romteleskop som har gått i bane rundt jorda siden 1990. Det er et speilteleskop, og bildene astronomene får fra Hubble er mye bedre enn bildene de får tatt fra bakken.

- Da kan vi se mer i detalj hva som foregår i de fjerne galaksene vi studerer, sier Dahle.

Forskeren vet imidlertid ikke nøyaktig når denne observasjonsuken blir, bare at det skal gjøres en gang mellom september i år og september neste år.

- Vi kjører en softwarepakke som genererer instruksjonsfiler til de som styrer teleskopet i Baltimore, og de legger opp en løype over stjernehimmelen hvor de sjonglerer flere prosjekter samtidig.

- De kjører egne programmer som finner ut hvilken rekkefølge prosjektene bør komme i avhengig av flytting på teleskopet, forteller han.

Når observasjonene er gjort kan forskerteamet til Dahle laste ned dataene over internett.

- Så det blir spennende fremover å jobbe med disse dataene, sier forskeren.

Teoretisk kosmolog

- Jeg forsker på å forstå universets historie og innhold, spesielt hvordan partiklene nøytrinoer påvirker universet vårt, sier Jostein Riiser Kristiansen.

Han er kosmolog, eller mer bestemt teoretisk kosmolog, og førsteamanuensis ved HiOA.

Riiser Kristiansen undersøker som nevnt noe som heter nøytrinoer. Dette er en mystisk partikkelgjeng. De har nesten ingen masse og er vanskelige å oppdage.

Mens du leser dette, passerer rundt 65 milliarder nøytrinoer hver kvadratcentimeter av kroppen din, skrev forskning.no-journalist Arnfinn Christensen i 2011.

Astronombena på jorda

Riiser Kristiansen forteller at han alltid har vært overveldet over de ubegripelige størrelsene i universet, og han begynte tidlig å spørre hvor vi kommer fra og hva som finnes utenfor universet vårt.

- Det er mange store og viktige spørsmål som er ubesvarte, og mye igjen å oppdage. Det er spennende, synes kosmologen.

Men selv astronomer har bena godt plantet på jorda. Riiser Kristiansen forteller at forskningshverdagen som teoretisk astrofysiker, eller teoretisk kosmolog, inneholder mer dataprogrammering enn stjernekikking:

- Det er mye knoting med dataprogrammer som ikke virker som de skal. I tillegg består hverdagen mye av å diskutere med kollegaer og lese forskningslitteratur og holde seg oppdatert.

Han kan derfor noen ganger bruke lang tid på å grave seg ned i en liten detalj i dataprogram som må finjusteres, og glemme hvorfor han valgte dette feltet.

- Ettersom jeg er mer teoretiker reiser jeg ikke like mye rundt til store teleskoper som det praktikerne gjør.

- Men det er fint de gangene jeg komme meg rundt, da får jeg tilbake den motivasjonen som startet i barndommen, forteller han.

Kosmolog Jostein Riiser Kristiansen ved mikrobølgeteleskopet QUIET, 5000 m.o.h i Atacame-ørkenen i Chile. QUIET studerer mikrobølger som stammer fra like etter Big Bang, da universet var bare 380 000 år gammelt. Det er altså bølger som har reist i nesten 14 milliarder år før de blir fanget opp av teleskopet. (Foto: Privat)
Kosmolog Jostein Riiser Kristiansen ved mikrobølgeteleskopet QUIET, 5000 m.o.h i Atacame-ørkenen i Chile. QUIET studerer mikrobølger som stammer fra like etter Big Bang, da universet var bare 380 000 år gammelt. Det er altså bølger som har reist i nesten 14 milliarder år før de blir fanget opp av teleskopet. (Foto: Privat)

- Mange er interessert

- Det beste med jobben er å være under en stjerneklar himmel på fjellet og stirre opp og tenke, wow det der forsker jeg på. Dette er jo det mest spennende som finnes, sier Riiser Kristiansen.

- I tillegg synes jeg det er hyggelig at dette opptar veldig mange, at mange er interessert i å høre om universet, legger han til.

Noe av det verste med jobben er å knote med datamaskiner, synes kosmologen.

Han tenker også noen ganger at han skulle ønske han drev med noe som var mer umiddelbart nyttig, og hadde mer synlige resultater.

- Det kan bli litt livsfjernt, forteller han.

Hva vi ikke vet

Når Riiser Kristiansen skal trekke frem noe spesielt fra sitt felt får vi et lite tankeeksperiment med innebygget tidsreise:

- La oss tenke oss at en supersivilisasjon i andromedagalaksen, den nærmeste store nabogalaksen vår, har et superteleskop og titter ned mot jorda.

- Da ser de ikke mennesker her, men de ser kanskje menneskeapen australopitecus afrikanus, som vandret her på jorden for rundt 2,5 millioner år siden.

Han legger til at det vil være vanskelig å lage et teleskop som kunne se detaljer over slike avstander.

Forskeren synes også det er interessant å trekke frem hvor mye vi ikke vet.

- Alt det vi kan se rundt oss i universet, fra gråstein på jorda til stjernene på himmelen, er laget av vanlig materie.

- Denne materien er bare fem prosent av innholdet i universet. De resterende 95 prosentene består av mørk materie og mørk energi, noe vi enda ikke vet hva er, sier han.

NOT kosmolog

- Jeg forsker på stjernedannelse, sier Anlaug Amanda Djupvik.

Hun er senior staff astronomer ved Nordisk Optisk Teleskop (NOT), på kanariøya La Palma.

Mer bestemt studerer Djupvik de aller yngste, nyfødte stjernene i stjernehoper og materialet de dannes av.

- De ligger innhyllet i gass og støv og er ofte usynlige i optisk lys. Derfor har jeg spesialisert meg på infrarødt.

- I det infrarøde bølgelengdeområdet er det mye lettere å få øye på disse nyfødte stjernene, fordi vi i infrarødt på en måte kan se gjennom støvet, forteller hun.

Dette er ferske observasjoner Djupvik har gjort i infrarødt med et instrument som heter NOTCam. Her ser vi en en stjernehop som er i ferd med å dannes i utkanten av vår galakse. (Foto: Anlaug Amanda Djupvik)
Dette er ferske observasjoner Djupvik har gjort i infrarødt med et instrument som heter NOTCam. Her ser vi en en stjernehop som er i ferd med å dannes i utkanten av vår galakse. (Foto: Anlaug Amanda Djupvik)

Mye rutinearbeid

I følge Djupvik består arbeidsdagen, eller nærmere bestemt arbeidsnatten, av en del rutinearbeid.

Det kan være montering av instrument på teleskopet, kvalitetskontroll av data og observasjoner for andre astronomer.

- Vi gjør også mer utfordrende ting, som oppgradering av instrumenter og utvikling av bedre observasjonsmetoder, sier forskeren.

- Det som driver meg er imidlertid min egen forskning på unge stjerner i stjernehoper, legger hun til.

Finne noe ingen før har sett

Djupvik vurderte egentlig å studere biologi, men tok et introduksjonskurs i astronomi fordi det passet med timeplanen.

- Jeg fikk et innblikk i alt astronomer har studert i verdensrommet, og i hodet mitt ble taket løftet himmelhøyt, kan du si, mimrer forskeren.

Det beste med jobben er at det er så mye nytt å finne ut om stjernehimmelen, synes Djupvik.

- Det er en helt utrolig følelse når jeg sitter der med et nytt sett observasjoner av objekter kanskje ingen har tittet på før, og kan oppdage nye strukturer og sammenhenger, sier hun.

Det er mye rart en astronom skal igjennom. Her renser Amanda Djupvik den innerste delen av NOT's hovedspeil. Speilet er 2.56 meter i diameter og demonteres omtrent hvert tredje år for vedlikehold. (Foto: Jacob Clasen)
Det er mye rart en astronom skal igjennom. Her renser Amanda Djupvik den innerste delen av NOT's hovedspeil. Speilet er 2.56 meter i diameter og demonteres omtrent hvert tredje år for vedlikehold. (Foto: Jacob Clasen)

Ingen eksperimenter

Djupvik synes imidlertid det er synd at det er svært vanskelig å eksperimentere innen dette forskningsfeltet.

- Vi kan bare observere og bruke modeller basert på teoretisk astrofysikk til å forstå sammenhenger.

- En del observasjoner gjøres utenfor atmosfæren ved hjelp av satellitter og romteleskop, men dette er ekstremt dyrt, så mesteparten av observasjonene gjøres gjennom vår atmosfære, forteller hun.

I følge kosmologen gir observasjoner gjennom vår atmosfære litt hodebry, fordi de i varierende grad tar bort og legger til stråling i det elektromagnetiske spekteret.

- Dette gjør det vanskeligere å tolke bildene og observasjonene, sier Djupvik.