Mystiske objekter og sorte huller: Her er fire banebrydende rum-opdagelser fra 2010’erne

2010'erne bød blandt andet på billeder af et sort hul, et interstellart besøg og bølger i tiden.

Hvordan opstod universet? Finder vi snart liv på andre planeter? Og hvad er sorte huller for nogle fascinerende fænomener?

Det er nogle af de spørgsmål om rummet, vi mennesker forsøger at finde et svar på.

Og selvom vi stadig kun har udforsket en ufattelig lille del af det gigantiske univers, så er vi i 2010’erne stormet derudaf med kosmiske opdagelser.

Det kan vi takke astrofysikken, teknologien og ikke mindst menneskets ihærdige nysgerrighed for.

DR Videnskab har allieret sig med Kristian Pedersen, der er institutdirektør for DTU Space. Johan Fynbo, der er astrofysiker ved Niels Bohr Instituttet, og Ole J. Knudsen, der er kommunikationsmedarbejder på Institut for Fysik og Astronomi ved Aarhus Universitet.

Sammen har vi udvalgt fire af de allerstørste opdagelser og begivenheder fra rummet i 2010’erne.

1

Einstein havde ret: Tyngdebølger findes

I 2010'erne lykkedes det forskere for første gang nogensinde at observere tyngdebølger forårsaget af en kollision mellem to sorte huller. Her ses en computersimulation. (Foto: handout © Scanpix)

Det er er blevet omtalt som en af historiens største opdagelser inden for fysik.

I 2016 lykkedes det forskere at observere tyngdebølger, også kendt som gravitationsbølger, for første gang nogensinde. Det skete cirka hundrede år efter, at Albert Einstein forudsagde eksistensen af bølgerne i sin relativitetsteori.

- Einstein havde forudset det, men han havde aldrig troet, at det ville være teknisk muligt at måle det, siger Ole J. Knudsen fra Aarhus Universitet.

Det var forskere ved LIGO-eksperimentet, der observerede tyngdebølger fra en kollision mellem to enorme sorte huller, der tonsede sammen for cirka 1,3 milliarder år siden.

De kunne observere kollisionen ved hjælp af laserstråler, der bliver reflekteret frem og tilbage mellem spejle, som er placeret med fire kilometers afstand.

Forskerne kunne bekræfte tyngdebølgerne, fordi afstanden mellem spejlene forandrede sig. Det var en ufattelig lille ændring, der var tale om.

- Man har efterfølgende forfinet teknikken, hvilket har gjort, at det nu vælter ind med observationer af tyngdebølger, siger Ole J. Knudsen.

Blandt andet lykkedes det forskere i 2017 at måle tyngdebølger og gammaglimt fra kollisionen mellem to neutronstjerner (ekstremt tunge og tætte stjerner).

Opdagelsen af tyngdebølgernes eksistens førte til Nobelprisen i fysik i 2017.

2

Tættere på at finde liv på andre planeter

En kunstners illustration af stjernesystemet TRAPPIST-1. Rundt om stjernen kredser syv planeter, der minder om Jorden. Tre af dem har potentiale for liv, mener forskere. (© Nasa)

Findes der planeter, der kredser om andre stjerner end Solen?

Det blev vi klogere på i midten af 1990’erne, hvor vi opdagede den første exoplanet. Det vil sige en planet, der kredser om en anden stjerne end Solen.

Siden har udviklingen taget fart takket være udviklingen af rumteleskoper. I 2010’erne væltede det ind med nye opdagelser af exoplaneter.

Og vigtigst af alt fandt vi frem til jordlignende planeter, der potentielt kan rumme en form for liv.

- Det helt store spørgsmål er jo, om der er andet liv end os ude i universet. Med opdagelsen af exoplaneter kommer vi tættere på at kunne svare det spørgsmål, siger Kristian Pedersen fra DTU Space.

Rumteleskopet Kepler har alene fundet over 2.700 bekræftede exoplaneter i løbet af de seneste 10 år.

I 2017 offentliggjorde forskere Trappist-1, som er navnet på en relativt nyopdaget dværgstjerne.

Omkring stjernen kredser syv planeter, der potentielt kan minde om Jorden. En af planeterne - med navnet Trappist-1g - ligger, ifølge forskere, i guldlokzonen omkring stjernen.

Det vil sige, at den formentlig har en temperatur, der tillader flydende vand, hvilket er afgørende for liv, som vi kender det på Jorden.

Jagten fortsætter i 2020’erne

Men jagten på exoplaneter er først lige begyndt. Sidste år sendte Nasa rumteleskopet Tess (Transiting Exoplanet Survey Satellite) ud i rummet for at spotte så mange exoplaneter som muligt fra de stjerner, der er tættest på os.

De planeter, som Tess finder, vil forskere i fremtiden kunne nærstudere, når det mere avancerede teleskop James Webb bliver sendt ud i rummet i løbet af 2020’erne.

Derudover får vi også European Extremely Large Telescope, som bliver det største teleskop på Jorden.

- Vi kommer til at kunne studere atmosfæren på exoplaneter. Det vil fortælle os noget om, hvilke grundstoffer der er på planeterne, og om der er de rette betingelser for liv. Er der for eksempel vand? siger Kristian Pedersen.

Sådan finder forskerne exoplaneter

  • Forskerne bruger ofte de to metoder formørkelsesmetoden og radialhastighedsmetoden til at finde exoplaneter.

  • Formørkelsesmetoden: Når en planet bevæger sig ind foran sin stjerne, formørker den stjernelyset en smule, når vi ser det fra Jorden. Der sker med andre ord et dyk i stjernelyset.

  • Forskerne holder så øje med, hvor ofte dykket finder sted, og hvor kraftigt det er. På den måde kan de finde ud af, om der er tale om en planet, og de kan udregne planetens radius.

  • Radialhastighedsmetoden: En planet hiver en smule i stjernen, når den kredser rundt om den. Det gør planeten på grund af dens tyngdekraft. Når det sker, vil stjernen rokke frem og tilbage, og det ændrer lidt i stjernelysets farve.

  • Der sker med andre ord en såkaldt dopplerforskydning af stjernens lys. Forskerne kan bruge forskydningen til at udregne planetens masse.

  • Blandes de to metoder, kan forskerne finde både masse og radius. Og så kan de begynde at snakke om, hvad planeten er lavet af. En planet lavet af gas vil for eksempel være lettere og have en mindre massefylde end en planet lavet af klippe.

3

Besøg af en sær cigar

En kunstners illustration af objektet Oumuamua, der ikke stammer fra vores eget solsystem. (Foto: M. Kornmesser © Scanpix)

Er det en komet, en asteroide eller måske et rumskib?

Forskere verden over har de seneste år grublet godt og grundigt over et mystisk cigarformet objekt, der i 2017 passerede vores solsystem.

Mens teorierne om, hvad det er for en størrelse, er forskellige (at det skulle være et rumskib er dog blevet skudt ned af flere), er forskerne nu enige om én ting:

Objektet, der har fået navnet Oumuamua, er interstellart. Det vil sige, at det bevæger sig mellem stjernerne og ikke holder til i et solsystem.

- Det er specielt fordi, det var det første objekt, der ikke kommer fra vores solsystem. Det har vi i mange år ventet på måttet ske. Og her var vi heldige, fordi den kom tæt på og var stor, siger Ole J. Knudsen.

- Det er interessant fordi, vi kan måle på, om det forholder sig sådan, at grundstof- og mineralsammensætningen ved andre stjerner er de samme som hos os, siger Ole J. Knudsen.

Siden opdagelsen har vi fået besøg af endnu et interstellart objekt. Det går under navnet 2I/Borisov, og denne gang er der ingen tvivl om, at objektet er en komet.

Nu når vi er ved interstaller-historier, bør det også nævnes, at vi i 2010’erne for første gang kom ud af Solsystemet med en rumsonde. Det var sonden Voyager 1, der blev sendt ud i rummet i 1977. I dag er den over 22 milliarder kilometer væk fra Jorden.

4

Det første billede af et sort hul

Det første billede af et sort hul ser måske ikke ud af meget. Men det er sensationelt, at det overhovedet eksisterer. (© Event Horizon Telescope)

Vi skal igen hylde Albert Einstein.

Da Einstein fremlagde sin relativitetsteori for over 100 år siden, foreslog han eksistensen af sorte huller i rummet (selve idéen om sorte huller har andre forskere dog fået lang tid før).

Vi har siden studeret effekterne af de gådefulde fænomener, men vi har haft meget svært ved at observere dem direkte.

I år præsenterede et forskerhold det første billede af et sort hul nogensinde. Det er et sort hul i centrum af den enorme galakse M87.

Billedet af det sorte hul er skabt ud fra forskellige billeder fra radioteleskoper over hele Jorden. Det er ikke selve det sorte hul, man ser på billedet, men skyggen.

- Det var en af de ting, jeg var usikker på, om jeg ville nå at se. Så det er rigtig stort, siger Kristian Pedersen.

Han bakkes op af Johan Fynbo fra Niels Bohr Instituttet, der forklarer, at konceptet rum og tid ikke er noget, vi kan registrere i dagligdagen på Jorden.

- Men tæt på de sorte huller kommer det til fuldt flor. Tiden går langsomt, rummet bliver voldsomt krummet, og hvis det sorte hul roterer, så bliver det omgivende rum endda trukket med rundt. Alt dette kan vi undersøge og teste, når vi kan begynde at observere fænomener helt tæt på de sorte huller. Det er fantastisk spændende.

5

... og alle de andre opdagelser

Rumsonden Parker Solar Probe har nu slået to rekorder. Den tætteste på Solen og den hurtigste i rummet. Her er en kunstners illustration af sonden (Foto: Johns Hopkins APL/ Steve Gribben © Nasa)

Her i artiklen har vi udvalgt fire af de allerstørste opdagelser fra rummet. Men 2010’erne bød også på mange andre rum-opdagelser. Blandt andet er vi kommet tættere på Solen end nogensinde før med sonden Parker Solar Probe.

Vi er blevet klogere på Mars og dens klima blandt andet på grund af data fra Nasas Mars-robot Curiosity.

Vi har fået billeder af dværgplaneten Pluto, som ser ud til at rumme enorme isvulkaner.

Vi har opdaget flere måner omkring Jupiter, og hernede på Jorden har vi ved hjælp af menneskeskabte eksperimenter fundet frem til den såkaldte Higgs-partikel. Den er grundlæggende for vores forståelse for, hvordan universet er dannet og fungerer.

Den sidstnævnte, Higgs-partiklen, er af forskere også udnævnt som en af af årtiets største opdagelser. Vi har ikke taget den med blandt de fire rum-opdagelser i artiklen her, da det er et menneskeskabt eksperiment her på Jorden og derfor ikke er koblet direkte til rummet.

Facebook
Twitter