Julepynten er på plads på mit kontor. Jeg sidder på universitetet i Aalborg og kigger ud ad vinduet. Det danske decembervejr er højst usædvanligt i år: Her er julesne, frost og blå himmel.
Længere borte, og alligevel tæt på, raser den inhumane krig i Ukraine med tusindvis af tabte menneskeliv, ødelagte byer og millioner af mennesker på flugt – en virkelighed, der får vores beklagelser over stigende el-priser, inflation og VM-fiasko til at klinge hult.
Det er desværre ikke noget, jeg kan ændre på som astrofysiker. Så jeg får lyst til at glemme omverdenen for en stund, tænde et stearinlys og indhylle mig i julefreden, mens jeg læner mig tilbage og dagdrømmer om forskningen og forventningerne til 2023.
Men først et kort tilbageblik på året der gik, set med en astrofysikers briller.
\ Ny miniserie: Forskernes juleønsker
Julen står for døren, men hvad står der egentlig højeste på forskernes ønskeliste?
Det har vi spurgt tre forskere om, og her op til jul, kan du læse om, hvad virusforskeren, astrofysikeren og bakterieforskeren har af juledrømme for forskningen.
Hvad har været den bedste gave i 2022?
James Webb rumteleskopet er så at sige flyvende. De første billeder er fantastiske. For eksempel stjernefabrikken NGC 3324 i Carinatågen, der ligner et festfyrværkeri.
Eller de imponerende deep-field optagelser af tusindvis af galakser i det tidlige univers, som du kan se på billedet nedenfor.
Her ser man tydeligt effekten af afbøjet lys på grund af galakselinseeffekten – altså, det faktum, at gravitationsfeltet fra tunge galakser krummer rumtiden.
Det får lyset fra bagvedliggende fjerne galakser til at blive afbøjet, som hvis det havde passeret gennem en (konveks) samlelinse. Lidt ligesom et forstørrelsesglas.
I indeværende år blev der også fundet vand i atmosfæren på nogle af de mere end 5.000 exoplaneter, vi nu kender til.
Disse opdagelser skyldes en af naturens genialiteter, hvor den pågældende planet i sit baneomløb omkring en stjerne (set her fra Solsystemet) bevæger sig ind foran (og delvis skygger for) sin værtsstjerne.
Derved bliver planetens atmosfære belyst bagfra, så man kan udføre spektroskopi og identificere molekyler med for eksempel vand og ilt.
\ Exoplaneter
Exoplaneter er planeter, der kredser om en anden stjerne end Solen.
De første exoplaneter omkring egentlige stjerner blev opdaget tilbage i 1995, og siden er det gået stærkt.
Men vi ser kun toppen af isbjerget, da exoplaneter er vanskelige at påvise. Især omkring de stjerner, der ligger fjernt fra Solsystemet, langt ude i Mælkevejen. Og dem er der mere end hundrede milliarder af.
Hvad ser du frem til i 2023… uden for dit eget felt?
Det, vi astrofysikere håber på for 2023, er naturligvis, at der kan påvises interessante molekyler i jordlignende planetatmosfærer, som kan være tegn på biologisk aktivitet eller liv i en eller anden form (fotosyntese, bakterier osv.).
James Webb rumteleskopet spiller en vigtig rolle i denne intense jagt på liv i rummet.
2023 bliver måske også året, hvor rumturisme for alvor slår igennem.
Et eksempel er ’dearMoon’-missionen, der med SpaceX Starship-raketten skal sende en delegation på 8-10 turister på et togt i omløb omkring Månen, blot 200 km fra overfladen. En ugelang mission, finansieret af den japanske milliardær Yusaku Maezawa.
Et par år efter, i 2025, vil NASA gennemføre den første bemandede landing på Månen i mere end 50 år (Hvem skulle dengang, efter Apollo-succeserne i begyndelsen af 1970’erne, have troet på et efterfølgende halvt århundrede uden månelandinger?).
Hvad er nummer ét på din ønskeseddel?
Nummer ét på min ønskeseddel for 2023 er ganske enkelt en supernova i Mælkevejen – altså, sådan et rigtigt krafteksemplar af en stjerneeksplosion, der kan ses med det blotte øje på himlen i flere uger. Selv i dagslys, og helst synlig her fra Danmark på den nordlige halvkugle.
Vi har ikke haft en synlig supernova i Mælkevejen siden den, Kepler så i 1604.
Udover et hav af spændende data, lige fra optisk lys til radiobølger, neutrinoer og måske gravitationsbølger, ville sådan en begivenhed have ubetalelig PR-værdi for astronomi og naturvidenskab generelt.
Nogle af os kan huske eksponeringen i TV og radio, da en supernova (1987A) gik af for 35 år siden i vores satellit-galakse, den Store Magellanske Sky. Giv os en ny lokal supernova i 2023 (og kom bare med den julenat).
Det vil give os et boost i antallet af skoleelever, der vil lave projekter i STEM-fagene og senere studere på universitetet. Og vi står klar med åbne arme, blandt andet her i Aalborg.
\ Om Forskerzonen
Denne artikel er en del af Videnskab.dk’s Forskerzonen, hvor forskerne selv formidler deres forskning, viden og holdninger til et bredt publikum – med hjælp fra redaktionen.
Forskerzonen bliver udgivet takket være støtte fra vores partnere: Lundbeckfonden, Aalborg Universitet, Roskilde Universitet og Syddansk Universitet og Region Hovedstaden.
Forskerzonens redaktion prioriterer indholdet og styrer de redaktionelle processer, uafhængigt af partnerne. Læs mere om Forskerzonens mål, visioner og retningslinjer her.
Hvad ser du allermest frem til i 2023… for dig personligt, i din forskning?
Nummer to på min ønskeseddel er en radiopulsar i et binært system med et sort hul. En radiopulsar er en hurtigt roterende neutronstjerne med et kraftigt magnetfelt, der skaber radiobølgestråling.
Nogle radiopulsarer har målte rotationsperioder på få millisekunder, med op til 16 kendte cifre. Med en sådan millisekundpulsar i et tæt omløb omkring et sort hul ville vi kunne udforske rumtiden omkring det sorte hul.
Håbet er at måle en afvigelse fra Einsteins generelle relativitetsteori (det er pt. den bedste beskrivelse af, hvordan tid og rum hænger uløseligt sammen i dét, vi kalder rumtiden).
Vi ved, at Einsteins teori ikke er den endegyldige teori for gravitationskraften, da den ikke er forenelig med kvantemekanikken.
Disse to teorier danner grundlaget for al moderne fysik, og det endegyldige mål (fysikkens hellige gral) er at forene kvantemekanikken med en ny teori for gravitationen i en såkaldt ’teori for alting’.
Første skridt er dog at afdække, hvor den generelle relativitetsteori fejler. Dette er hidtil ikke lykkedes.
Men måske er hjælpen nær i en anden type af binære systemer, hvor neutronstjerner og/eller sorte huller direkte kolliderer(!) med hinanden, mens de udsender kraftige gravitationsbølger (se illustrationen nedenfor).
Disse kollisioner er de største eksplosioner i det observerbare univers. De udsendte gravitationsbølger breder sig fra fjerne galakser ud gennem universet, hvor de får selve rumtiden til at oscillere – på samme måde som bølger udbredes på overfladen af en stille skovsø, når en sten kastes i vandet.
Forhåbentlig i marts 2023 begynder LIGO/Virgo/KAGRA-gravitationsbølge-detektorerne deres fjerde serie af målinger (O4). De vil nu kunne opfange signalet fra kolliderende neutronstjerner ud til knap 600 millioner lysår og kolliderende sorte huller 10-15 gange længere væk.
Det øger chancen for at gøre store opdagelser. Men det hjælper os også med at opnå en dybere forståelse af de dobbeltstjernepopulationer, som producerer disse kolliderende kompakte objekter.
Det er en ret kompliceret dannelsesproces. Den involverer kannibalisme i dobbeltstjernesystemer, spin-bane vekselvirkninger i røntgensystemer, to supernovaer (én for hvert sort hul eller neutronstjerne) og radiopulsarer – et moderne felt, vi forsker intenst i på Aalborg Universitet i samarbejde med vores udenlandske samarbejdspartnere.
Apropos, så har jeg skrevet en ny lærebog i dette felt, som endelig bliver udgivet her i foråret 2023, efter mere end seks års arbejde. Den er heldigvis blevet rigtig godt modtaget af anmelderne.
Set fra et egoistisk synspunkt, håber jeg, at nye målinger af kolliderende sorte hullers spin (rotation) kan bekræfte en ny hypotese, jeg netop har publiceret.
Jeg har fundet evidens for, at de sorte hullers spin-akse ændrer orientering i en tilsyneladende tilfældig retning i selve dannelsesprocessen af det sorte hul i supernovaen (se figuren nendeunder). Vi må se, hvad de nye data viser.
Jeg har også en lille nytårsgave, som jeg egentlig gerne vil dele med jer læsere.
Det drejer sig om en ny spændende opdagelse af et mystisk, kompakt objekt med det nye avancerede radioteleskop MeerKAT (en del af fremtidens Square Kilometre Array, SKA teleskop) under ledelse af mine tyske kolleger.
Men da vi først indsender den videnskabelige artikel i næste uge, må det hellere vente til det nye år. Ja, det er lidt tarveligt. Men jeg lover, at det ikke bliver en fuser.
Hvis du kunne lægge én ting under juletræet til forskningen fra den nye forskningsminister Christina Egelund (M) – hvad skulle det så være?
Til sidst vil jeg ønske, at den nye forskningsminister vil se nærmere på:
- fordelingen af basismidler til forskningen på danske universiteter (der bedrives også forskning i verdensklasse på mindre universiteter, og den kræver ligeledes ressourcer at udvikle),
- omfordeling af nogle af forskningsmidlerne fra innovation til fri grundforskning, som er kimen til al forskning, og
- at afsætte midler, så de særligt dygtige studerende selv kan søge og opnå midler til at vælge et ph.d.-projekt i fri konkurrence blandt mulige vejledere.
Glædelig jul og godt nytår!
