Forestil dig, at du er astronom. Du sidder og kigger på data fra et radioteleskop, og så får du øje på noget mystisk. Et tydeligt og taktfast signal, der kommer fra et bestemt sted på himlen. Et signal, som ingen nogensinde har set magen til, og som du ikke kan finde nogen forklaring på.
\ Historien kort
- Vi fejrer 50-års-jubilæet for opdagelsen af pulsarer ved at fortælle historien om, hvordan det skete.
- Først overvejede astrofysikerne, om de mystiske signaler kom fra intelligent liv på en anden planet.
- Professor Jes Madsen fortæller om opdagelsens store betydning.
Det skete for den 24-årige, britiske ph.d.-studerende Jocelyn Bell for 50 år siden. Hun analyserede radiosignaler fra et nyt radioteleskop, da hun faldt over det uventede, blinkende signal. I mangel af bedre blev signalet omtalt som LGM – Little Green Men.
»Vi kunne ikke udelukke muligheden for, at signalet var fra en intelligent civilisation i universet, deraf det lidt uheldige kælenavn 'små grønne mænd',« som Jocelyn Bell senere skrev det i sin ph.d.-afhandling.
Stort tørrestativ opfangede radiobølger
Det britiske radioteleskop, der stod klar i sommeren 1967, var ret primitivt set med nutidens øjne. Det bestod faktisk bare af en masse træpæle forbundet med wire – omtrent som et kæmpemæssigt tørrestativ – der fyldte godt 20.000 kvadratmeter.
Cambridge-astronomen Antony Hewish havde designet teleskopet, der skulle bruges til at lokalisere og måle størrelsen af kvasarer – nogle nyopdagede, meget fjerne objekter, der udsender store mængder energi.
Antony Hewish bad sin ph.d.-studerende Jocelyn Bell, der havde været med til at bygge teleskopet, om at passe det og aflæse målingerne fra det. Hun skulle sidde og kigge på de 30 meter lange papirstrimler med kurver, som teleskopets udstyr spyttede ud hver dag, og så skulle hun notere ned, hvad hun så.
En radiopuls hvert 1,3 sekund
Hun bemærkede hurtigt noget usædvanligt, der hverken lignede en kvasar eller et radiosignal fra Jorden. Det så ud som et blinkende radiosignal, der kom fra et bestemt sted på himlen. Hun snakkede med sin vejleder om det mystiske signal, og de aftalte, at hun skulle holde ekstra øje med det.
Den lille gruppe radioastronomer på Cambridge University begyndte så småt at kalde signalets kilde for 'the LGM star'. For som Jocelyn Bell senere sagde det: »Det ligger altid i baghovedet på radioastronomer, at de kan falde over signaler fra andre civilisationer.«
\ Læs mere
Det var dog først 28. november 1967, efter at teleskopets udstyr var blevet opgraderet, at signalet viste sig tydeligt. Kortvarige radiopulser blev udsendt med helt jævne mellemrum på 1,3 sekund, og de kom fra et objekt, der måtte være meget mindre end en stjerne.
Hvordan fortæller man om aliens?
Noget lignende var aldrig observeret før. Astronomerne stod på bar bund, når de prøvede at finde en forklaring på fænomenet. De måtte seriøst overveje, om der kunne være tale om en besked fra en fremmed civilisation.
\ Snydt for Nobelpris
I 1974 gik Nobelprisen i fysik til Martin Ryle og Antony Hewish, og sidstnævnte fik især prisen for opdagelsen af pulsarer. Trods sit store arbejde med at identificere de første signaler fra pulsarer blev Jocelyn Bell ikke engang nævnt af nobelpriskomiteen.
Gruppen leder, Martin Ryle, skrev senere: »Vores første tanke var, at andre intelligente væsener prøvede at få kontakt med os.«
Forskerne begyndte at overveje, hvordan de skulle fortælle omverdenen om opdagelsen – og om de overhovedet skulle gøre det. De følte et stort ansvar, for tænk nu, hvis nogen fandt på at sende et radiosignal retur til rumvæsenerne, som så viste sig at være fjendtligt indstillet.
Pulsarer var den naturlige forklaring
Men astronomerne hældte nu stadig mest til en naturlig forklaring, der ikke involverede intelligente væsener.
\ Læs mere
Det blev fastslået, at signalet ikke kunne komme fra en planet, der kredsede om en stjerne, og 21. december 1967 fandt Jocelyn Bell endnu et signal, der mindede om det første. Kort efter dukkede to andre kilder op.
Nu blev tankerne om små, grønne mænd fejet af bordet, og i midten af januar 1968 fandt Antony Hewish en forklaring. Der måtte være tale om radiobølger fra de ekstremt kompakte rester af en udbrændt stjerne, en såkaldt neutronstjerne.
Atomkerner så store som en storby
»Opdagelsen startede et helt nyt forskningsområde. Der var nogle fantastisk spændende fysiske systemer, der var blevet fundet,« fortæller Jes Madsen, der er professor i teoretisk astrofysik og prodekan for Science and Technology på Aarhus Universitet.
»Det var ikke små grønne mænd, men i virkeligheden små, roterende stjerner, der vejer 1-2 gange så meget som Solen, men som kun har en udstrækning på 10-20 km.«
»Disse meget tunge, atomkerne-lignende objekter, der roterer lynhurtigt, gav mulighed for at studere slutstadiet af visse stjerners udvikling, for neutronstjerner er rester efter supernova-eksplosioner.«
Mens en neutronstjerne kredser om sig selv, udsender den radiobølger eller andre former for elektromagnetisk stråling, omtrent som et fyrtårn udsender lys. En roterende neutronstjerne, der med jævne mellemrum sender stråling i retning af Jorden, kaldes en pulsar.
Pulsarer er præcise ure
»Fra pulsarer kan man få information om kernestof under fuldstændig vanvittige, ekstreme forhold, der slet ikke ligner dem, vi har på Jorden. Så pulsarer har givet en masse nye muligheder inden for kernefysik, partikelfysik og selvfølgelig astronomi.«
»Når man har en tung klump, der kan rotere flere hundrede gange i sekundet, har man faktisk også et meget stabilt ur. Sådan nogle er gode at have rundt omkring i universet. Fordi pulsarer roterer så stabilt, kan man måle deres bevægelser og studere relativistiske effekter – det var en pulsar, der gav de første overbevisende beviser for eksistensen af tyngdebølger,« fortæller Jes Madsen videre.
\ Læs mere
I 1993 fik astrofysikerne Russell Hulse og Joseph Taylor Nobelprisen i fysik for opdagelsen af pulsaren PSR 1913+16, som de fangede radiosignaler fra i 1974. Det specielle ved den er, at den kredser stadig tættere om en anden neutronstjerne, fordi systemet mister energi i form af tyngdebølger – præcis som forudsagt af Einstein.
Denne indirekte måling af tyngdebølger fra to neutronstjerner, der kredser stadig tættere på hinanden, blev så suppleret med en direkte detektion af tyngdebølger fra kolliderende neutronstjerner i år.
»De første planeter uden for Solsystemet blev også fundet omkring en pulsar, igen fordi man havde dette meget præcise ur, hvor man kunne se bittesmå variationer, som måtte skyldes, at noget kredsede omkring pulsaren,« siger Jes Madsen.
Nu er der fundet mere end 2.500 pulsarer. Til gengæld må vi vente lidt endnu med at høre nyt fra andre civilisationer derude.
