Første linsete supernova heter SN Refsdal

Sjur Refsdal forutsa bruken av et mye anvendt astronomisk fenomen for 50 år siden. Nå har den første supernovaen hvor man på grunn av dette fenomenet kan observere flere bilder av den samme stjernen fått navnet hans.

Sjur Refsdal etter å ha mottat Kongens fortjenstmedalje i gull. Foto: Universitetet i Oslo.

En gravitasjonslinset supernova som nylig er oppdaget med romteleskopet Hubble har blitt oppkalt etter den norske astronomen Sjur Refsdal (1935 - 2009).

Sjur Refsdal er mest kjent for sitt banebrytende arbeid innen gravitasjonslinsing. 

Det er i år 50 år siden Refsdal var den første til å diskutere muligheten av å bruke en linset supernova til å måle universets alder. 

Gravitasjon bøyer lys

Gravitasjonslinsing er en effekt av Einsteins generelle relativitetsteori.

Relativitetsteorien sier at lysstråler kan avbøyes i et tyngdefelt. Siden alt i universet som har masse også har et tyngdefelt, vil lys som kommer mot oss fra fjerne objekter noen ganger være påvirket av tyngdefeltene som lyset har passert på veien mot oss.

Dette kan gi effekter som ligner på det man kan se gjennom linser laget av glass: man kan se flere bilder av det samme objektet, lyset kan forsterkes eller bildene man ser kan være fordreid. 

Bilde av SN Refsdal
Oppdagelsesbildet av SN Refsdal. Det er oppdaget fire bilder av den samme supernovaen. Bildene blir kalt S1, S2, S3 og S4 (tre av dem kan sees her). Klikk på bildet for større versjon. Bilde: The Astronomer's Telegram.

Måle universets alder og veie galakser

Refsdal foreslo allerede i sin første vitenskapelige artikkel om gravitasjonslinser (1964) å bruke fjerne supernovaer som blir gravitasjonslinset av tyngdefeltet til galakser som ligger mellom oss og supernovaene.

Supernovaer er eksploderende stjerner i fjerne galakser. I en kort periode lyser en supernova sterkere enn hele galaksen den ligger i.

I år er det 50 år siden Refsdals artikkel ble publisert, og den er fortsatt en klassiker innen feltet. Dette var den første artikkelen der noen foreslo muligheten av å bruke gravitasjonslinsing til å måle universets alder. Refsdal var en pionér på området, langt forut for sin tid.

For å utnytte gravitasjonslinseeffekten på denne måten, trenger man observasjoner av et gravitasjonslinset objekt (ofte kalt en kilde) som er linset på en slik måte at man kan se flere bilder av den. Kilden må også variere i lysstyrke. Refsdal fant ut at man kan beregne universets alder ved å måle tidsforskjellen i variasjonene til lyset i de ulike bildene. Denne metoden har i dag navnet Refsdals metode.

Et annet bruksområde som Refsdal diskuterte, var muligheten til å undersøke tyngdefeltet til de galaksene som fungerer som gravitasjonslinse. Populært sagt kan man bruke de linsete bildene til å veie galakser.

Contrary to Einstein...

På 60-tallet fikk Refsdals teorier liten oppmerksomhet. De fleste fysikere og astronomer - inkludert Albert Einstein selv - mente at gravitasjonslinseeffekten ville være for liten til å kunne måles, og at den aldri ville få noen praktisk betydning. Det ville aldri være mulig å få god nok oppløsning på observasjonene til å kunne se flere bilder av den samme kilden.

Refsdal skrev imidlertid, også i 1964: «Due to progress in experimental technique we find, contrary to Einstein, that the effect may be of practical interest.»

Og Refsdal fikk fullstendig rett. Det første objektet der man kunne observere flere bilder av samme kilde ble oppdaget i 1979. Siden den gang har gravitasjonslinsing utviklet seg til å bli et stort internasjonalt forskningsfelt i den delen av astronomien som arbeider med universets utvikling og innhold på de aller største skalaer.  

I løpet av kort tid ble Sjur Refsdal et kjent navn, for etter at flere gravtiasjonslinser ble oppdaget, fant astronomer verden over fort ut at alle de viktigste anvendelsene av dette fenomenet allerede var beregnet av ham. 

Gravitasjonslinsing har i dag svært mange og varierte bruksområder i astronomi. Fenomenet brukes for eksempel til å undersøke mengden av mørk materie i universet og til å oppdage planeter rundt andre stjerner.

En stor vitenskapsmann

I 2001 fikk Refsdal Nansenprisen for fremragende forskning, og i 2005 ble han tildelt Kongens fortjenstmedalje i gull.

Refsdal tilbrakte en stor del av sitt yrkesliv liv ved Universitetet i Hamburg, men han mistet aldri kontakten med Norge. Han var professor II ved Institutt for teoretisk astrofysikk fra 1991 og flyttet tilbake til Oslo etter at han ble pensjonert i Hamburg.

De mange eksemplene på gravitasjonslinsing som er funnet de siste 50 årene, har vært av objekter som stjerner, galakser og kvasarer. Den nye SN Refsdal er imidlertid det første eksempelet på flere bilder av en supernova som er oppdaget.

– Derfor er det svært hyggelig at denne spesielle supernovaen ble oppkalt etter Sjur, sier hans mangeårige kollega og venn Rolf Stabell. Stabell var professor ved Institutt for teoretisk astrofysikk inntil han gikk av med pensjon og arbeidet blant annet med gravitasjonslinser sammen med Refsdal.

– Det var en ære å arbeide sammen med ham, forteller Stabell videre.

– Sjur var en stor vitenskapsmann. Uten tvil en av de største Norge har fostret. 

 

Av Anna Kathinka Dalland Evans
Publisert 24. nov. 2014 10:51 - Sist endret 27. okt. 2017 12:55