Vår historia står skriven i stjärnorna

Hur kan man forska på något som ligger så långt bort som stjärnor och galaxer och hur kan man veta något om dem?

Vi astronomer kan inte röra eller experimentera med stjärnorna utan bara titta på det vi vill undersöka. Men ljuset som kommer in och som ger oss en bild av vad som finns därute är helt verkligt. I princip behöver vi bara ett bra teleskop, säger Nils Ryde, forskare vid Institutionen för astronomi vid Lunds universitet.

Han menar att det inte är konstigare att forska på stjärnor än vad det är att forska på atomer. Där kan man inte heller se det man undersöker utan specialinstrument. Dessutom kan man ibland räkna sig fram till att vissa saker måste finnas utan att se dem, som mörk materia till exempel.

Vi vet att mörk materia finns, det kan man räkna på utifrån stjärnors hastigheter i galaxer, men vi vet inte vad det är.

Bulber
Delar av Nils forskning handlar om bulber. Många galaxer, och även vår egen Vintergatan, är formade som en skiva med en rundad utbuktning på mitten. Den kallas för bulb och består av en väldig massa stjärnor. Nästan en fjärdedel av Vintergatans alla stjärnor finns samlade där.

Vintergatan med den ljusstarka bulben i mitten. Bilden är tagen från jorden i riktning mot Vintergatans centrum. Foto: 2MASS/J. Carpenter, M.Skrutskie and R. Hurt. Klicka på bilden för att se bilden i full storlek, 4,6 MB

Idag vet forskarna ganska väl hur hela universum skapades men väldigt lite om hur galaxer bildas. Men man vet att det finns en stark koppling mellan bulbens egenskaper och hela galaxens utveckling.

Bulben ger oss en historisk överblick över galaxen. Genom att studera stjärnorna i bulben hoppas vi kunna lära oss hur Vintergatan bildades och hur den sedan har utvecklats.

Det mörka är rymdstoft som skymmer ljuset från den bakomliggande galaxen.
Foto: ESO (Europeiska sydobservatotiet)

Hittills har det varit svårt att studera bulben i detalj eftersom det ligger en del rymdstoft mellan stjärnorna vilket hindrar ljuset från bulben att nå fram till oss. Fast egentligen finns det mest tomrum, vakuum, mellan stjärnorna och det är de otroligt långa avstånden som gör att det ändå blir ganska mycket stoft i vägen. Men nu har forskarna fått tillgång till nya känsliga detektorer som gör det möjligt att registrera långvågig värmestrålning, så kallad infraröd strålning, från stjärnorna i bulben. Den långvågiga strålningen har nämligen mycket lättare att ta sig igenom stoftet än vad synligt ljus har. Delar av Nils forskning går ut på att utveckla nya metoder kring detektion och analys av värmestrålning.

        
Det synliga ljuset från stjärnorna stoppas av ett stort stoftmoln. (bilden till vänster)
Medan värmestrålningen (i rött) från stjärnorna passerar genom stoftmolnet. (bilden till höger). Foto: ESO (Europeiska sydobservatotiet)

Röda jättar
Nils forskar också på röda jättar. Det är stjärnor som närmar sig slutet av sina liv och som, när bränslet inne i dem börjar ta slut, sväller upp till röda jättestjärnor. Inne i aktiva stjärnor pågår ständigt kärnreaktioner, så kallade fusionsreaktioner där lättare atomkärnor som väte och helium slås ihop till tyngre. Det betyder att det under en stjärnas liv bildas nya, tyngre grundämnen som, när stjärnan dör, sprids ut i rymden, till gasen mellan stjärnorna. Ur detta gasmoln kan det sedan bildas nya stjärnor som i sin tur bildar nya grundämnen. Detta kallas för det kosmiska kretsloppet och det bidrar till att halten av tyngre grundämnen i rymden ökar med tiden. Genom att forska på röda jättar lär vi oss mer om grundämnenas ursprung. Nils är speciellt intresserad av hur kolatomer, som är en förutsättning för livet på jorden bildas.

Röd jätte - en döende stjärna. (Bilden är en konstnärlig tolkning av ett fotografi) 
Foto: ESO (Europeiska sydobservatotiet)

För att liv ska uppstå måste det finnas en viss mängd grundämnen och dessa har bildats i stjärnorna. Så vi består faktiskt av stjärnstoft, säger Nils Ryde.

Astronomer sysslar i första hand med grundforskning, de försöker helt enkelt förstå hur saker och ting är. Men stjärnforskningen har också bidragit med en del praktisk kunskap. Den har till exempel drivit på teknikutveckling för känsligare detektion och programmering. Vi har därför kunnat dra nytta av astronomernas behov att studera detaljer i rymden, som till exempel när vi genom att vända deras utrusning mot jorden på Google Earth kan se hängmattan i vår trädgård.

 

• Utskriftsversion