”Visar att möjligheten till liv som liknar vårt finns”

2019-10-08 17:16  

När vi hittar planeter runt andra stjärnor inser vi att vi inte är unika. Det är en fundamental upptäckt som visar oss att möjligheten till liv som liknar vårt finns i universum, säger Chalmersprofessor Susanne Aalto om årets Nobelpristagare i fysik.

(Uppdaterad)

På plats på Kungliga Vetenskapsakademien kort efter att Nobelpristagarna i fysik har offentliggjorts förklarar Susanne Aalto, professor i radioastronomi vid Chalmers, vikten av Michel Mayors och Didier Queloz arbete.

De har prisats ”för upptäckten av en exoplanet i bana kring en solliknande stjärna”, den första av tusentals exoplaneter som vi har fått vetskap om sedan genombrottet 1995.

Enkelt beskriver Susanne Aalto det som att de två nya pristagarna utvecklade en känslig teknik för att kunna upptäcka en planet runt en stjärna utanför vårt eget solsystem.

Läs mer: Nasas nya exoplanetjagare kan söka i alla riktningar

– Stjärnor, alltså solar, lyser väldigt, väldigt starkt. Det innebär att det är jättesvårt att se något som är lite ljussvagt, något som själv inte lyser utan bara reflekterar strålning. Du behöver ha superkänslig teknik och tänka i lite nya banor. Det de gjorde var att använda sig av indirekt teknik. I stället för att försöka fånga in ljuset direkt från den här planeten, så riktar man in sig på stjärnan, förklarar hon och fortsätter:

– När två massor rör sig runt varandra, rör de sig runt sin gemensamma tyngdpunkt. Även om planeten är så liten i jämförelse med stjärnan lyckas den ändå störa den här stjärnan lite, så den rör sig lite runt tyngdcentrum. Den här rörelsen kan man mäta, och den här metoden kallas radialhastighetsmetoden, eller Dopplermetoden.

Den svåraste tekniska utmaningen som Michael Mayors och Didier Queloz löste var att kunna mäta en otroligt liten rörelse hos stjärnan.

– Nobelpristagarna byggde instrumenten på ett nytt sätt. Man använde sig bland annat av fiberoptik och CCD-kameror för att öka känslighet och stabilitet i mätningarna av stjärnans hastighet.

Vad fick det här för betydelse?

– Det här startade en revolution inom astrofysiken. Det var första gången som man hittade en planet runt någonting som liknade vår egen sol. I samband med detta upptäckte man också något väldigt konstigt. Man hade trott att det skulle ta flera år för exoplaneten att snurra runt sin stjärna, men det tog bara fyra dagar. Det visade sig bero på att planeten var så nära sin stjärna. Det var en överraskning eftersom man hade tänkt sig att planetsystemet skulle likna vårt eget solsystem. Det var då man började jobba med teorier kring planetmigration, som handlar om att planeter bildas längre ut, men sakta men säkert rör sig in mot sin stjärna. Det hade vi inte sett några tecken på i vårt eget solsystem. Och nu har vi hittat 4 000 exoplaneter. Det är helt fantastiskt!

Varför ska vi lära oss mer om just exoplaneter?

– När vi ser att det finns planeter runt andra stjärnor inser vi att vi inte är unika. Det är en fundamental upptäckt som visar oss att möjligheten till liv som liknar vårt finns i universum. Det har också haft en enorm betydelse för vår förståelse av hur planetsystem bildas och hur de ser ut. De flesta som vi hittills har hittat ser inte ut som vårt. Men det är lite lurigt. Det kan ha att göra med att det är lättare att hitta de här stora planeterna som ligger nära sina stjärnor än små planeter, som vår jord, som ligger långt bort från sin stjärna. Så vi måste ha tålamod. Det finns teknik därute som försöker hitta jordliknande planeter.

Läs mer: Fysikpriset till tre män för rymdforskning

Sedan upptäckten 1995 har fältet utvecklats otroligt snabbt, berättar Susanne Aalto, och med det även vår syn på hur planeter bildas och var. Sakta, men säkert rör vi oss också närmare mot att förstå andra planeters atmosfärer och då kan vi också lära oss något om vår egen planet.

– Och då kan vi plötsligt relatera detta till vår egen planet. Liknar atmosfärerna varandra? Har det hänt saker på de där planeterna som vi kan lära oss någonting av för vår egen planets och vår egen överlevnads skull?

Pristagarens teorier: Mörk materia och mörk energi

James Peebles, som får ena hälften av Nobelpriset i fysik ”för teoretiska upptäckter inom fysikalisk kosmologi”, jobbar lite från andra hållet, säger Susanne Aalto. Han är teoretiker och har bland annat förutsett och tolkat den kosmiska bakgrundsstrålningen, alltså ekot från universums uppkomst, och också förutsett att det borde finnas strukturer och ojämnheter i strålningen.

Han var också en av de första som forskade om mörk materia, och insåg att den nog måste vara ”kall” och ”långsam”.

– Det var en förutsägelse han gjorde redan 1982 och är något som dagens modeller har visat stämmer.

Två senare, 1984, kom teorin om mörk energi.

– Det är en slags ”antigravitationskraft” som gör att galaxerna rör sig ifrån varandra med allt högre hastigheter, något jag tycker är lite sorgligt. Universum blir mer tomt, åtminstone om vi tänker på den materia som vi består av, säger Susanne Aalto.

James Peebles kunde förutsäga att den materia som vi består av bara utgör fem procent av universum. Susanne Aalto sammanfattar det som att vi ur den synvinkeln kan förstås bestå av det som är ”minst viktigt”. Den mörka energin utgör den största delen av universum, och därtill har vi den mörka materian som bland annat påverkar hur galaxer roterar.

– Det här är fascinerande tycker jag eftersom det visar hur lång väg vi har kvar att gå innan vi verkligen kan förstå universum. Men James Peebles var den första som arbetade med kosmologin utifrån fysikaliska principer. Han gjorde det till en precisionsvetenskap. Hans arbete har senare bekräftats av andra forskare med observationer, varav flera har fått nobelpris. Så man kan säga att han nu får pris för sitt långa, hårda och genialiska arbete.

Bruset från universums födelse hörs fortfarande

James Peebles var också en av de första som förstod hur viktig kopplingen och balansen mellan strålning och materia var för galaxernas uppkomst. Nyckeln ligger i att förstå de här små, små variationerna i den kosmiska svaga radiostrålningen som man upptäckte på 1960-talet, det som är bruset från universums födelse, förklarar Susanne Aalto.

– Då kan man förutse att det ska finnas små strukturer, och små ojämnheter, som är fröna till galaxernas skapelse. Peebles förstod betydelsen av det här, han kunde förutsäga vad de här strukturerna skulle betyda och hur de borde se ut. Från de här akustiska vågorna som man studera i bakgrundsstrålningen kunde han också förutsäga hur mycket mörk materia och mörk energi det borde finnas – och han fick rätt i det.

Den forskning som Nobelpristagarna i fysik har ägnat sig åt kan tyckas ligga långt från vår existens på jorden. Men Susanne Aalto menar att den tvärtom är otroligt nära förknippad med den.

– Det har att göra med att vi hela tiden söker att förstå vilka vi är och varifrån vi kommer, och för att kunna svara på det måste vi kunna lösa universums gåtor. Den kopplingen är så extremt viktig. Utan den kunskap som de här forskarna har bidragit till hade vi varit betydligt fattigare.

Nobelpriset i fysik 2019

Årets Nobelpris i fysik går med ena hälften till:

James Peebles vid Princeton University, USA ”för teoretiska upptäckter inom fysikalisk kosmologi”

och med andra hälften gemensamt till:

Michel Mayor vid Université de Genève, Schweiz och Didier Queloz, vid Université de Genève, Schweiz och University of Cambridge, Storbritannien ”för upptäckten av en exoplanet i bana kring en solliknande stjärna”.

Förra årets fysikpris gick till Arthur Ashkin, Gérard Mourou och Donna Strickland "för deras banbrytande uppfinningar inom laserfysik".

Ania Obminska

Kommentarer

Välkommen att säga din mening på Ny Teknik.

Principen för våra regler är enkel: visa respekt för de personer vi skriver om och andra läsare som kommenterar artiklarna. Alla kommentarer modereras efter publiceringen av Ny Teknik eller av oss anlitad personal.

  Kommentarer

Debatt