Universet

Rombasert forskning gir oss spennende innsikt i universets opprinnelse og bestanddeler. Hvor kommer vi fra? Hvordan vil universet ende? Hva består universet av? UiO deltar i flere prosjekter som har som mål å utforske de store strukturene i universet fra verdensrommet. Her kan du lese mer om enkeltprosjektene.

Planck

Satellitten Planck (ekst. lenke) ble sendt opp i verdensrommet den 14. mai 2009 på en Ariane 5 rakett. Den går i bane i det andre Lagrange-punktet (L2) som er ca 1.5 millioner km unna Jorda, i motsatt retning av Sola. Plancks mål er å måle variasjoner i temperaturen til den kosmiske bakgrunnsstrålingen (CMB - Cosmic Microwave Background) med den største nøyaktighet noen sinne. Bakgrunnsstrålingen er et bilde at universet slik det så ut bare 380 000 år etter Big Bang. Studier av dette kan blant annet kaste lys over startbetingelsene for utviklingen av universet.

Planck og UiO

En forskningsgruppe ved UiO jobber med analyse av data fra Planck-satellitten. Forskerne ved Institutt for teoretisk astrofysikk (ITA) arbeider med analyser av både de såkalte forgrunnene (for eksempel lys fra vår egen galakse) og av selve signalene fra bakgrunnsstrålingen. Forgrunnene blir å betrakte som støykilder når man ønsker å studere bakgrunnsstrålingen, men inneholder i seg selv mye interessant fysikk for blant annet å forstå vår egen galakse. Analysene av bakgrunnsstrålesignalet kan fortelle oss hvilke verdier de kosmologiske parametrene har, og på denne måten svare på spørsmål som hvor gammelt universet er, hva det består av og hvordan det har utviklet seg.

Hovedresultatene fra Planck, analyser av selve signalet fra den kosmiske bakgrunnsstrålingen, ble offentliggjort i mars 2013.

Analyser av forgrunnsanalyser ble offentligjort i februar 2012.

Euclid

Euclid er en satellitt fra den europeiske romfartsorganisasjonen ESA (ekst. lenke). Satellitten vil etter planen bli skutt opp i 2020. Euclid har som mål å kartlegge den mørke materien og den mørke energien i universet. Mørk materie utgjør omtrent 21% av hele universet, mens mørk energi står for svimlende 75%. Mørk materie er antagelig en ukjent partikkel, mens mørk energi er en type energi som er årsaken til at universets utvidelse akselererer. De nøyaktige genskapene til denne mørke siden av Universet er et av de dypeste og mest fundamentale spørsmålene i kosmologi og astrofysikk.

Satellittprosjektet er oppkalt etter geometriens far Euklid fra Alexandria, fordi masse- og energifordelingen i universet henger tett sammen med det som kalles universets geometri. Generell relativitetsteori forteller oss nemlig at tyngdekraften er en konsekvens av at tid og rom kan krumme seg, og at denne krumningen er bestemt av fordelingen av masse.

illustrasjonsbildet av satellitten Euclid i rommet — Kunstners fremstilling av satellitten Euclid: ESA - C. Carreau

Euclid og UiO

Det er mye forskning og ingeniørkunst som skal utvikles før Euclid kan skytes opp i rommet. Forskere fra UiO deltar aktivt i forskningsaktivitetene som skjer før satellitten sendes opp, i tillegg til å delta med koordinering av levering av fysiske deler til satellitten. Dette gir grunnlaget for å ta del i dataene når den tid kommer. Femten forskere ved Institutt for teoretisk astrofysikk er alt deltagere i det internasjonale Euclid-konsortiet.

– Forskere ved Institutt for teoretisk astrofysikk (ITA) vil analysere dataene for å kunne forstå om det vi kaller mørk energi egentlig er en feil ved Einsteins generelle relativitetsteori, og om det er tegn til en skjevhet i hele universet, noe vi tidligere har sett tegn til i mikrobølge-strålingen fra Big Bang.

Dette sier Per Lilje, som er instituttleder ved ITA og norsk representant i styret til det internasjonale Euclid-konsortiet.

I tillegg er instituttet med i en gruppe som skal utvikle fellesverktøy til kvalitetskontroll av Euclid-observasjonene og analysen av dem. ITA kommer sannsynligvis til å bidra med et arkivsystem for en såkalt «kildekatalog», som etter hvert vil inneholde ca. 5 milliarder galakser. Siden hver galakse blir observert med forskjellige filtre, blir det snakk om en veldig stor database. I forbindelse med Hinode-prosjektet (innen solfysikk) har instituttet imidlertid opparbeidet stor ekspertise for å håndtere interaktive søk i store datamengder.

Høyteknologi-bedriften CMR Prototech skal på kontrakt med Universitetet i Oslo levere deler til Near-Infraread Spectrometer and Photometer (NISP), som er ett av to instrumenter om bord på Euclid. Institutt for teoretisk astrofysikk vil lede byggingen av disse delene, og vil sannsynligvis bidra med arkivsystem for et av dataanalysesentrene.

Andre satellitter som utforsker universet

Fysisk institutt har levert, og skal levere, testutstyr til instrumenter på disse satellittene. De analyserer data fra satellittene og kombinerer disse med portefølgen av magnetosfære og nordlysprosjekter.

Cluster

Består av fire satelitter som flyr formasjon i en eliptisk polarbane rundt jorda med apogeeum nær 20 jordradier (Rj) og perigee nær 4 Rj. De har en rekke instrumenter som måler parametere i jordas magetosfære. Cluster satelittene ble skutt opp i 2000, og er planlagt å måle helt frem til 2015.

Rosetta

Ble skutt opp i 2004, og er på vei for å undersøke kometen 67P/Churyumov-Gerasimenko. Forskere fra Institutt for teoretisk astrofysikk har vært med på baneberegninger for satellitten. Rosetta kommer frem til kometen i august 2014, og landingssonen Philae skal etter planen myklande på kometen i november 2014.