Danske studerende finder seksdobbelt kvasar

Hvert år tager en gruppe astrofysik-studerende fra Niels Bohr Institutet på Københavns Universitet på sommerskole sydpå. Turen går til De Kanariske Øer – nærmere bestemt Nordisk Optisk Teleskop, der står på den højeste bjergtop på øen La Palma.

Studieturen er et led i uddannelsen for de håbefulde tredjeårsstuderende. De lærer, hvordan man benytter det store teleskop, der har et spejl med en diameter på 2,5 meter, og de bliver undervist i at opsamle og tolke målingerne.

Og så kan de jo være heldige og opdage noget, der aldrig er set før – for eksempel en seksdobbelt kvasar. Det skete faktisk for disse fire studerende.

»Vi tager af sted hvert år for at observere. Der var en gruppe, der gerne ville observere en gravitationel linse – et fænomen, hvor tyngde afbøjer lyset,« siger professor Johan Fynbo fra Niels Bohr Institutet. Han underviste de studerende på sommerkurset.

»Vi talte med den norske astronom Håkon Dahle, for han leder efter sådan nogle systemer. Han havde nogle kandidater til mulige linser – nogle klare himmellegemer, der ligger ved siden af hinanden. Og så fandt vi ud af, at tre af objekterne var sådan en linse-kvasar.«

Læs også: Kæmpeteleskop finder hidtil fjerneste kvasar

Rumtiden krummer om galakser

De fire studerende Thejs Brinckmann, Mikkel Kristensen, Mikkel Lindholmer og Anders Nielsen ville altså gerne studere effekten af en såkaldt gravitationel linse med deres egne øjne – godt hjulpet af teleskopet.

I sin almene relativitetsteori fandt Albert Einstein ud af, at masse krummer rumtiden. Et meget massivt objekt som for eksempel en galakse eller en hel hob af galakser er stand til at krumme rumtiden så meget, at lyset fra et bagvedliggende objekt bliver afbøjet og tager forskellige veje mod Jorden. Derfor kan lyset fra det samme objekt dukke op flere forskellige steder på himlen.

De studerende kunne konkludere, at tre lysende pletter var den samme kvasar – et stærkt lysende, meget fjernt objekt. Undervejs på den mere end 11 milliarder år lange rejse fra kvasaren har lyset passeret en galaksehob, der har fungeret som en linse og afbøjet det.

Helt unikt system

Sådanne linsesystemer er ret sjældne, og dette viste sig at være helt unikt, fortæller Johan Fynbo.

»De studerende bekræftede, at det rent faktisk er en gravitationel linse. Og så syntes Håkon Dahle, at det var så spændende, at han besluttede at undersøge systemet nærmere. Han fandt ud af, at der faktisk er seks billeder af den samme kvasar.«

Det er første gang, der er fundet en gravitationel linse, der giver seks billeder. Og det er da heller ikke just hverdagskost, at universitetsstuderende publicerer i anerkendte, videnskabelige tidsskrifter. De fire kommende astrofysikere er nu blevet medforfattere på en artikel, der netop er publiceret i The Astrophysical Journal.

Læs også: Astronomer laver 3D kort af det unge univers

Kosmologiske gåder skal opklares

Kvasaren set gennem den gravitationelle linse bekræfter ikke blot Einsteins relativitetsteori. Den kan også hjælpe astrofysikerne med at få besvaret nogle af kosmologiens store gåder.

Fysikerne vil gerne vide mere om det mørke stof, som findes i universet. Det udsender ikke lys eller andre former for elektromagnetisk stråling, så det er svært at blive klog på. Men det mørke stof påvirker rumtiden gennem sin masse og er således med til at afbøje lyset fra kvasaren. Derfor kan den gravitationelle linse give astrofysikerne informationer om, hvordan det mørke stof er fordelt i den fjerne galaksehob.

Det nærmere studie af kvasaren kan også røbe værdien af Hubble-konstanten, der siger noget om, hvor hurtigt universet udvider sig.

Den mørke energi får universet til at udvide sig stadig hurtigere, og her er det en anden parameter kaldet den kosmologiske konstant, der er i spil. Også her kan den seksdobbelte kvasar hjælpe.

Men alt det har de fire studerende fra Københavns Universitet indtil videre overladt til andre forskere. De har jo stadig travlt med studierne. Til gengæld er et nyt hold studerende netop taget af sted mod La Palma. Det bliver spændende at se, hvad der kommet ud af det – nu er der i hvert fald noget at leve op til.