Projektanslag

Skjutjärnsastronom bygger rymdkamera för att jaga supernovor

Jesper Sollerman kallar sig ”skjutjärnsastronom”. Han tycker att allt som exploderar och smäller i rymden är spännande. Särskilt intresserad är han av supernovor. Tillsammans med kollegor bygger han nu en kamera som systematiskt ska genomsöka rymden på jakt efter supernovor och andra, hittills oupptäckta, astronomiska fenomen.

– Hela min karriär syftar egentligen till att vara på plats och beredd när det verkligen händer något. Några gånger har jag lyckats, samtidigt vet jag ju inte vad jag har missat. Att vi inte riktigt vet vad vi letar efter tycker jag är en spännande aspekt av vår forskning.

Jesper Sollerman håller på med astronomi som bygger på observationer. Den skiljer sig från teoretisk astrofysik som istället grundar sig på modeller och beräkningar. Han är särskilt intresserad av exploderande stjärnor, så kallade supernovor. De hör till de våldsammaste händelserna på himlavalvet och har också stor betydelse för vår förståelse av universum. Bland annat skapas och sprids de tyngre grundämnena, som till exempel syre, svavel och kisel vid supernovaexplosioner.

När man letade efter supernovor för 20 år sedan valde man ut ett antal stora galaxer som man sedan observerade för att se om något nytt ljusfenomen dök upp. Problemet med denna metod är att supernovor är mycket ovanliga händelser. I vår egen vintergata har till exempel ingen supernova varit synlig de senaste 400 åren. Jesper Sollermans forskargrupp har ambitionen att studera supernovor på ett nytt sätt.

– Det unika med vårt projekt är att vi kommer att genomsöka samma del av himlen mycket oftare. På det sättet kan vi hitta supernovorna strax efter att de har exploderat och det gör att vi kan lära oss mer om de massiva stjärnor som ger upphov till supernovorna.

Systematiskt söksystem

På ett berg i Kalifornien står två teleskop som projektet har exklusiv tillgång till. Genom att bygga om och robotisera dessa två teleskop utvecklar forskargruppen ett systematiskt söksystem för att hitta supernovor i ett tidigt skede.

Det ena teleskopet har en spegel på 1,2 meter i diameter. I detta teleskop byter forskarna ut en fotografisk plåt mot en modern digital kamera med 16 av de största elektroniska detektorerna man kan tillverka idag. På så sätt kommer teleskopet att kunna leta igenom en stor del av himlen flera gånger varje natt. När det hittar något intressant skickas informationen automatiskt över till det andra teleskopet.

Det andra teleskopet är något större, 1,5 meter i diameter, och precis som det första robotiserat. Där installerar forskarna en spektrograf som delar upp ljuset i sina våglängder. I datorer som är kopplade till teleskopen sker en första automatisk sortering av all insamlad information med hjälp av en avancerad algoritm, det vill säga en uppsättning matematiska instruktioner. Datorerna skickar sedan automatiskt vidare observationer som identifierats som relevanta och spännande till forskarna. Om forskarna hittar något särskilt intressant i materialet begär de snabb åtkomst till något av de största teleskopen i världen för att analysera upptäckten på djupet.

– Inom astronomin pratar man ofta om vad man kan göra när man bygger större och större teleskop, men här jobbar vi med två ganska små teleskop på ett halvdåligt ställe. Vi nischar oss istället på ett annat sätt och jag tror att upptäckarpotentialen här är minst lika stor.

Öppnar nya möjligheter

Söksystemet öppnar nya möjligheter att studera saker som man inte har kunnat studera tidigare. En fundamental fråga som Jesper Sollerman vill ha svar på är vilka sorts stjärnor som gör vilka sorts supernovor.

– Vi har ett helt zoo av supernovor som vi kallar typ 1A, 2B och så vidare, men idag vet vi inte hur de här olika typerna av supernovor hör ihop med stjärnor av olika storlekar. Med vårt nya söksystem har vi större möjligheter att studera den inledande fasen av en supernova och att få ett spektrum som visar hur det såg ut precis när det smällde. Det kan hjälpa oss att svara på den frågan.

En annan förhoppning som Jesper Sollerman har är att systemet ska hitta nya saker, kortlivade kosmiska explosioner som bara blinkar till över enstaka dagar eller till och med enstaka timmar.

I projektet ingår forskare från bland annat Israel, USA, Taiwan och Japan. Det finns också många astronomer och fysiker på Oskar Klein Centrum vid Stockholms universitet, där Jesper Sollerman jobbar, som är engagerade i vad den nya rymdkameran kommer att hitta. Forskningsfrågorna är många, till exempel: Hur interagerar supernovor med materian runt omkring? Hur kan gravitationsstrålande neutronstjärnor som snurrar runt varandra studeras i synligt ljus? Och hur kan studier av supernovor användas för att bestämma universums acceleration?

Jesper Sollerman beskriver verksamheten som en ”upptäckarbit” av astronomin och vetenskapen.

– Om man är djuphavsforskare trålar man genom djuphaven och ibland kan man få upp en ny slags fisk, vilket naturligtvis är fantastiskt. Med vårt nya instrument kommer vi på liknande sätt att kunna tråla genom världsrymden. Vi kommer lära oss mycket mer om de fenomen vi redan känner till och förhoppningsvis kommer vi också att hitta saker som ingen har sett förut. Ofta är det just de oförutsedda upptäckterna som är de mest spännande.

Text Anders Esselin
Bild Magnus Bergström