Tid og sted for prøveforelesning
Bedømmelseskomité
- Dr. Stella Seitz, Universitäts-Sternwarte München, München, Germany
- Dr. Edvard Mörtsell, Stockholms universitet, Stockholm, Sweden
- Professor Olav Kjeldseth-Moe, Institutt for teoretisk astrofysikk, Universitetet i Oslo
Leder av disputas
Professor Per B. Lilje
Veileder
- Professor Øystein Elgarøy
- Professor Per B. Lilje
Sammendrag
Kosmologi er studiet av universets innhold, storskalastruktur og utvikling. Overraskende nok sier de beste kosmologiske teoriene vi har at størstedelen av universet består av materie og energi av ukjent type, såkalt mørk materie og mørk energi. Artiklene i dette doktorgradsarbeidet fra Institutt for teoretisk astrofysikk ved Universitetet i Oslo, gjør forsøk på å kartlegge disse ukjente sidene av universet.
Galaksehoper er de største objektene i universet som holdes sammen av tyngdekrefter. De består av noen hundre til flere tusen galakser som blir holdt sammen i et felles tyngdefelt, samt store mengder gass og enda mer mørk materie. Vi har vist - for første gang - at fordelingen av den mørke materien i typiske galakseshoper ikke er kuleformet, men har en elliptisk form.
Den mørke materien hverken sender ut eller reflekterer lys. Den er dermed uhyre vanskelig å påvise direkte. Imidlertid gir den opphav til samme type tyngdefelt som all annen materie, og dette kan vi utnytte for å kartlegge den. Einsteins generelle relativitetsteori forteller at en stor konsentrasjon av materie (for eksempel en galakseshop) vil bøye lysstråler som passerer i nærheten. Retter vi et teleskop mot en galakseshop, vil derfor lyset fra galaksene som ligger bak hopen være et forvrengt bilde av hvordan galaksene egentlig ser ut, siden lyset på sin vei mot oss ble avbøyd da det passerte den massive galakseshopen. Ved å kombinere observasjoner fra mange galakseshoper kan vi måle denne forvrengningen, som igjen gir oss et bilde av hvordan (den mørke) materien er fordelt. Resultatet er at vi med 99.6% sikkerhet kan si at den mørke materien i galakseshoper er elliptisk. Selv om dette var forventet fra teoretiske beregninger, er det ikke tidligere bekreftet av observasjoner.
Vi har også undersøkt en metode for å kartlegge mørk energi, som er den andre av de ukjente bestanddelene av universet. Mørk energi virker motsatt av tyngdekraften og det er så mye av den at den, på stor skala, får universets utvidelse til å akselerere. Å finne ut hva den mørke energien er, utgjør kanskje den største utfordringen for dagens kosmologer. Det finnes et mylder av teoretiske modeller, og for å forsøke å klassifisere dem er det blant annet blitt foreslått en geometrisk metode. Vi har undersøkt denne metoden og kommet frem til at selv med fremtidige, postulerte datasett, som har større nøyaktighet enn dagens observasjoner, er det vanskelig å bruke denne metoden til å skille mellom ulike modeller for den mørke energien.
Kontaktperson
For mer informasjon, kontakt Olav Kjeldseth-Moe.