Gå til hovedindhold

Dansk rumforskning

 København set af SPOT-satellit. (Foto: Airbus Defence and Space)

Danmark har en lang tradition for astronomisk forskning, der rækker helt tilbage til Tycho Brahe i anden halvdel af 1500-tallet. I dag forskes og uddannes stadig på internationalt niveau.

Astronomisk forskning og uddannelse i Danmark foregår i øjeblikket primært ved universiteterne i København, i Aarhus og på Danmarks Tekniske Universitet i Lyngby. Her arbejder forskere og studerende sammen på mange forskellige projekter, der alle har til formål at undersøge og forstå forskellige aspekter af verdensrummet. Derudover beskæftiger forskere ved Aalborg Universitet og Syddansk Universitet sig med emner, der befinder sig i grænseområdet til astronomien, herunder blandt andet kosmologi, partikelfysik og rumteknologier. 

Billede: ESO

 

Forskning

Danske astronomer har adgang til nogle af de bedste teleskoper og instrumenter, der findes i verden. For eksempel deltager Danmark i ESO (European Southern Observatory), som har til formål at stille teleskoper og instrumenter til rådighed for europæiske astronomer. De danske astronomer har derfor adgang til teleskoperne på ESO La Silla i Chile samt til ESOs Very Large Telescope på Paranal også i Chile. Danske astronomer har desuden adgang til det Nordiske Optiske Teleskop på La Palma, De Kanariske Øer. Der findes også adskillige observatorier i rummet, som danske astronomer har adgang til. Det gælder fx Hubble rumteleskopet, men også observatorier inden for mikrobølge- og røntgenstråling har danske astronomer bidraget til og derfor adgang til at anvende. Det er specielt Planck Satellitten, der har målt mikrobølgebaggrundsstrålingen fra Big Bang, og det er INTEGRAL og NuSTAR, to røntgenmissioner fra henholdsvis ESA (European Space Agency) og NASA (National Aeronautics & Space Administration).

Billede: ESA, INTEGRAL

 

Danske instrumenter

Inden for astronomisk rumforskning har Danmark gennem mere end 30 år bidraget med instrumenter til satellitter bygget af ESA og NASA samt deltaget i den videnskabelige udnyttelse af de data, satellitterne sender tilbage til Jorden. Niels Bohr Institutet på Københavns Universitet, Institut for Fysik og Astronomi på Aarhus Universitet og DTU Space har mekanik- og elektronikværksteder, hvor der bygges både mekaniske dele og de elektroniske styrekomponenter til instrumenter på Jorden og ude i rummet. På Aarhus Universitet er man desuden i stand til at simulere forholdene på Mars’ overflade, og dermed afprøve instrumenter inden de sendes til Mars. På DTU Space arbejdes med udvikling af instrumentering til observation af røntgenstråling, fx fra stof i bevægelse om sorte huller.

Billede: NASA, Chandra

 

Det lysende og det usynlige

På Niels Bohr Institutet forskes der inden for et bredt spektrum af astronomi og astrofysik – lige fra alt, hvad der har med det synlige univers som planeter, stjerner og galakser at gøre – til det “usynlige” univers med mørk energi og mørkt stof.

Inden for kosmologi er målet med de projekter, hvor man observerer andre galakser, galaksehobe og gammaglimt bl.a. at bestemme grundlæggende parameter for Universet. Det kan fx være energitætheden for de dominerende komponenter (mørkt stof, mørk energi og normalt stof).

Samtidig prøver man at forstå, hvordan Universets stjerner, galakser og øvrige struktur er dannet. For at undersøge det mørke univers benytter forskerne sig af kosmiske “fyrtårne”, som eksploderende kæmpestjerner og gammaglimt.

Observationerne sker med de største og mest følsomme kikkerter på Jorden og i rummet, og ved at studere de kosmiske eksplosioner i det fjerne univers kan forskerne undersøge egenskaberne af første galakser. Klynger af galakser er “labo­ratorier” for forskerne til at måle egenskaberne og mængden af det mørke stof, der udfylder rummet i og mellem galakserne.

 

billede: Planck, ESA

 

Galaktisk kortlægning

Udforskning af vores egen galakse, Mælkevejen, sker ved at observere og studere dens ældste stjerner og ved at kortlægge stjernerne i Solens omegn. En vigtig kilde til information er studierne af dobbeltstjerner, da de giver viden om stjerners opbygning og egenskaber. Et andet stort forskningsområde er studier af, hvordan Solens magnetfelter medvirker til dannelsen af solpletter, flares, protuberanser og andre af de spektakulære udbrud, man ser fra Solen. Disse studier af Solens magnetfelter samt af stjernefødsler og planetdannelse består i stor udstrækning af supercomputerberegninger og ved brug af avancerede, grafiske visualiseringsværktøjer.

 

Billede: ESA, NASA, M. Kornmesser (ESA/Hubble) and STScI

 

Exoplaneter

Der er også et meget udbredt samarbejde mellem forskningsgrupper ved Københavns Universitet og Aarhus Universitet. Samarbejdet går blandt andet ud på at søge efter planeter omkring andre stjerner. Desuden udforskes planeten Mars, hvor der arbejdes på at opklare, hvilken rolle vand har spillet på planeten.

Billede: HST, Hubble Heritage

 

Stjernefødsler

I Aarhus arbejder astronomerne meget med undersøgelser af, hvordan stjerner dannes ud fra store, interstellare gasskyer, fx Oriontågen, samt undersøgelser af de indre fysiske forhold i Solen og stjernerne samt i kompakte objekter, som fx neutronstjerner. Dette arbejde omfatter i høj grad, at teoretiske model­eregninger testes og forbedres ved sammenligning med data fra observationer. Ved disse undersøgelser spiller variable stjerner en særlig rolle. Der findes fx stjerner, som pulserer, udvider sig og trækker sig sammen periodisk, og dobbeltstjerner, som kredser om hinanden på en måde, så de skiftevis kommer til at skygge for hinanden set fra Jorden. Den information, som disse variationer giver, kan bruges til at forbedre vores viden om stjernernes indre.

billede: ESA, Planck

 

Universets fødsel

Inden for kosmologien forskes der i Aarhus bl.a. i forholdene i det tidlige univers kort efter Big Bang. Det sker hovedsagligt ved, at astronomerne studerer mikrobølge-baggrundsstrålingen, en stråling, som kommer til Jorden fra alle retninger i Universet, og som stammer helt tilbage fra tiden kort efter Big Bang. Sammen med teoretiske beregninger forsøger astronomerne herudfra at beskrive de ekstreme fysiske forhold, der gjorde sig gældende, kort efter at Universet blev skabt.

Billede: HST, Hubble Heritage

 

Accelerende udvidelse

Derudover forskes der på Aarhus Universitet i Universets accelererede udvidelse på grund af mørk energi, mørkt stof samt neutrinofysik. Neutrinoer er små, lette partikler, som bl.a. dannes i store mængder i Solen og i fx supernovaeksplosioner. Neutrinoernes masse er endnu ukendt, men kosmologiske observationer af fx baggrundsstrålingen og fordelingen af struktur i Universet kan bruges til netop at estimere massen og andre karakteristika ved neutrinoer.

Billede: ESA/ATG medialab

 

Ekstreme forhold

På DTU Space forskes også i mikrobølgebaggrunden fra Big Bang ved udvikling af metoder til at fjerne forgrundsstrålingen fra observationerne. Desuden forskes i galaksehobe og deres udvikling. Endvidere arbejdes med forskning i kompakte objekter, især neutronstjerner, som via røntgenudbrud kan fortælle noget om de fysiske forhold på overfladerne og give indsigt i ekstreme atomreaktioner.

Billede: NASA/Hubble, Hubble Heritage

 

Kosmologi, partikelfysik og livsprocesser

På Syddansk Universitet forsker man blandt andet indenfor kosmologi og astrobiologi, der knytter sig til de helt store spørgsmål: Hvordan skabtes universet med dets stof, de fysiske love og senere hen livets opståen.

Beliggende på Syddansk Universitet finder man Centre for Cosmology and Particle Physics Phenomenology, der er et Grundforskningscenter med støtte fra blandt andet EU. Forskningen her er centreret om udnyttelse af resultater fra the Large Hadron Collider (LHC) experimenterne ved  CERN, der vedrører de basale fysiske love i universet.

Forskerne prøver at besvare andre store, universelle spørgsmål, med data fra den europæiske Planck-satellit: Hvad kom før Big Bang? Og hvad var kilden til universets fødsel? 

På Center for Fundamental Living Technology (FLinT) prøver man at analysere og forstå de skabende kræfter i naturlige og menneskeskabte systemer. Dette foregår primært gennem studiet af selv-organiserende processer. Hovedfokus for centret er, via eksperimentelt arbejde, at kunne samle komponenterne til et system, som kan opretholde minimale livsprocesser.

Billede: HST, Hubble Heritage

 

Målrettede observationer

Helt generelt kan man sige, at astronomernes arbejde består i at forstå, hvordan stjerner og galakser og så videre er opbygget, og hvilke fysiske processer der styrer deres færden gennem Universet, mest i tid, men også i rum. Der foregår hele tiden et tæt samspil mellem observationer og teoridannelse – dels observerer man fra tid til anden nye fænomener, som man kan søge at finde en forklaring på og dels kan resultater af målrettede observationer underbygge eller forkaste eksisterende teoretiske modeller.

Billede: DTU, Børnenes Universitet