Den 21 juli 1969 tog mänskligheten sitt första kliv på en annan himlakropp än jorden. Händelsen visades i direktsänd tv världen över, men astronomiprofessor Sofia Feltzing konstaterar att hon inte har några minnen alls från denna begivenhet i rymden. Hon var fyra år gammal och hennes familj ägde dessutom ingen tv.
– Det är möjligt att vi åkte hem till mina morföräldrar för att titta på månlandningen på deras tv, men det är inget jag kommer ihåg, säger hon.
Med ett leende berättar hon om ett desto tydligare barndomsminne kopplat till morföräldrarnas tv-apparat. Det var när hon fick se Pippi Långstrump på äventyr, för övrigt en annan begivenhet som firar femtio år i år.
Långt förbi månen
Oavsett vilket så är Sofia Feltzing ett halvt sekel senare djupt engagerad i utforskandet av rymden. Hennes egen forskning sträcker sig långt förbi månen och tar sikte på hela den galax som vi befinner oss i, Vintergatan. Sofia Feltzing vill bidra till en bättre förståelse för hur Vintergatan är uppbyggd och hur den bildades.
– Vi som jobbar med detta kallar oss galaktiska arkeologer, säger hon.
Galaktisk arkeologi är det forskningsfält som försöker spåra Vintergatans historia, och det gör man genom att undersöka själva ljuset från olika stjärnor. Ljuset från en stjärna avslöjar nämligen fakta om vilka grundämnen som dominerade på just den plats i rymden där varje enskild stjärna bildades.
Till sin hjälp har forskarna en teknik som heter spektroskopi. Med en spektrograf kan man dela upp stjärnornas ljus i ett spektrum av våglängder och analysera vilka grundämnen som ljuset vittnar om hos den aktuella stjärnan. Genom att känna till andelen av olika grundämnen kan forskarna få reda på vilka stjärnor som har bildats samtidigt, och om de har bildats i samma område men sedan spridits ut på olika håll. Det gäller alltså att pussla ihop alla analyserna till en hel bild, i stil med när arkeologerna sätter samman krukskärvor som de hittat i marken.
– Det luriga i vårt fall är att vi inte alls vet hur många handtag det ska vara på krukan, säger Sofia Feltzing.
– Men nu vet vi inte längre om det kan vara så, säger Sofia Feltzing.
Ett nytt instrument
En stor internationell satsning som Sofia Feltzing ser fram emot är ett nytt instrument, 4MOST, bestående av tre spektrografer. Detta instrument ska hjälpa astronomerna att mäta grundämnena i stjärnljuset på ett effektivare sätt med hjälp av optiska fibrer, vilket innebär att många fler stjärnor kommer att kunna analyseras. Instrumentet kan undersöka fler än 2.000 objekt samtidigt. Målet är att under fem år mäta ljuset från 20 miljoner enskilda stjärnor i Vintergatan.
Sofia Feltzing ansvarar för att koordinera hela den vetenskapliga delen av projektet. Satsningen drivs av ett konsortium i samarbete med ESO, europeiska sydobservatoriet, och instrumentet ska placeras på VISTA-teleskopet i Chile. Flera hundra forskare är inblandade. Instrumentet kör igång sina analyser av stjärnljus år 2022.
Projektet kommer att samverka med en annan stor rymdsatsning som påbörjades för några år sedan då satelliten Gaia sköts upp för att kartlägga avstånd och position hos mer än en miljard av Vintergatans stjärnor. Här kan 4MOST bidra med fördjupad kunskap om de stjärnor som bedöms vara de mest intressanta krukskärvorna att studera.
Redan nu har astronomerna fått inspirerande vittring tack vare Gaia. Exempelvis har man upptäckt ett stort antal stjärnor som tycks avvika i sin hastighet när de färdas genom Vintergatan. Vår egen stjärna och dess planetsystem rör sig med 220 kilometer per sekund, vilket tar oss 226 miljoner år att fullborda ett varv i vår bana runt Vintergatans mitt. Men gruppen med avvikande stjärnor rör sig i en högre hastighet.
– Det verkar som om Vintergatan har kolliderat med en annan galax för cirka tio miljarder år sedan, säger Sofia Feltzing och konstaterar att fördjupade studier kring detta är att vänta.
Oväntade upptäckter
Hon tror att de kommande åren bjuder på fler sådana oväntade upptäckter både inom hennes eget forskningsområde och inom andra delar av astronomin, inte minst forskningen på exoplaneter, det vill säga planeter som kretsar kring andra stjärnor. Det räcker med att resa 25 år bakåt i tiden, halvvägs till den första månlandningen, för att få perspektiv på den händelserika utveckling som sker inom astronomiforskningen. För 25 år sedan var nämligen inte en enda exoplanet upptäckt. Idag känner forskarna till flera tusen sådana i Vintergatan, och nya fynd görs kontinuerligt.
En annan fascinerande forskningssatsning är LISA. År 2034 ska förhoppningsvis LISA börja förse mänskligheten med spännande data om universums gäckande gravitationsvågor. En gigantisk laserapparat ska installeras miljontals mil från jorden och i slutändan ge oss ledtrådar om rymdens mytomspunna tungviktare, de svarta hålen.
Ross Church, astronomiforskare i Lund, är utsedd till Sveriges representant i det konsortium som nu planerar denna storslagna satsning. Bakom det hela står ESA, europeiska rymdstyrelsen. Projektet kommer att skicka upp tre rymdsonder som under minst fem år ska flyga i formation, med laserstrålar mellan varandra så att en gigantisk triangelform bildas. Varje laserstråle blir 250.000 mil lång. Hela konstruktionen kommer att befinna sig fem miljoner mil från jorden och följa med i vår omloppsbana runt solen.
Syftet med projektet är att mäta universums gravitationsvågor, en form av långsträckta vågor där själva rymden blir en smula sammantryckt eller utvidgad som ett resultat av att tunga objekt rör sig genom världsalltet. Dessa vågor kan uppstå på grund av händelser hos roterande dubbelstjärnor eller hos supertunga neutronstjärnor, men också på grund av svarta hål. Genom att studera gravitationsvågorna går det att få fram fakta om dessa tunga aktörer i universum.
– Bland annat vill vi veta hur svarta hål är uppbyggda, säger Ross Church.
De svarta hålen
Exempelvis vill forskarna veta varifrån massan hos de svarta hålen kommer. Är dessa glupska avgrundsobjekt matade med gas kontinuerligt eller byggs de upp av svarta hål som kolliderar med varandra? Och hur ser balansen ut mellan de bägge processerna?
Likaså vill man veta mer om universums dubbelstjärnor, dessa himlakroppar som i sin allt intimare pardans till slut snurrar så nära varandra att de kolliderar, med risk för att kannibalism uppstår.
– Med LISA kan vi studera detta. Ju närmare dubbelstjärnorna kommer varandra desto starkare blir gravitationsvågorna, säger Ross Church.
Gravitationsvågor observerades för första gången 2015 med hjälp av ett markbaserat laserinstrument, LIGO, placerat i USA. Ross Church har själv pågående forskning via den anläggningen. Bland annat studerar man där massan hos svarta hål och även hur de roterar.
Men genom att installera ett storskaligt instrument i rymden, det vill säga LISA, kommer forskarna att kunna mäta en större spännvidd av gravitationsvågor. Av rejält intresse är att få korn på de gravitationsvågor som kommer från de största svarta hålen, den typ av supermassiva hål som anses finnas exempelvis i mitten av vår egen galax.
– Vi vill förstå de tidiga faserna i universums utveckling, när gasen ännu inte hunnit bilda stjärnor, säger Ross Church.
Det är fröna som han är ute efter, fröna till de svarta hålen. Redan tidigt i galaxutvecklingen fanns det nämligen svarta hål, men frågan är hur dessa frön skapades.
Svaret på begynnelsen ligger uppenbarligen i framtiden. Rymdforskningen det kommande halvseklet lär bidra med spännande fakta till mänskligheten. Och förhoppningsvis går Pippi Långstrump-avsnitten i repris om 50 år, som en hyllning till gamla tiders tablå-tv.
