Kosmisk forskning på top 10 over betydningsfulde gennembrud
Astronomer fra Dark Cosmology Centre på Niels Bohr Institutet har udviklet en banebrydende metode til at måle langdistance-afstande i universet ved hjælp af lyset fra kvasarer. Kvasarer er aktive sorte huller, og deres lys overgår alle andre lystyrker i universet. Den nye banebrydende metode blev i september i år publiceret i Astrophysical Journal Letters, og nu har Storbritanniens fysiske selskabs magasin, Physics World udvalgt denne forskning som et af de 10 vigtigste gennembrud i verden indenfor fysik i 2011.
Darack Watson astrofysiker på Dark Cosmology Centre ved Niels Bohr Institutet
"Det betyder meget for mig, at det arbejde, som er mit vigtigste forskningsresultat, bliver anerkendt, og det er en meget stor anerkendelse af vores arbejde at blive valgt som værende betydningsfuld blandt alverdens forskningsresultater af et uafhængigt videnskabeligt selskab, siger astrofysiker Darach Watson, Dark Cosmology Centre på Niels Bohr Institutet ved Københavns Universitet.
Til at måle store afstande i rummet har astronomerne brug for kraftige lyskilder, der som kosmiske fyrtårne lyser op og kan observeres tværs over universet. Darach Watson fik ideen til at udnytte kvasarer til at måle afstande i universet under et foredrag, hvor en af hans kolleger fortalte om kvasarer. Kvasarer er aktive sorte huller i centrum af tidlige galakser. På grund af den enorme tyngdekraft trækkes stoffer fra omgivelserne ind mod det sorte hul og idet gas- og støvskyer hvirvles sammen, opvarmes skyerne til millioner af grader. Den ekstremt hede gas udsender røntgenstråling og ultraviolet stråling, der så opvarmer de enorme tætte skyer af støv og gas, som cirkulerer i en afstand fra det sorte hul.
Den opvarmede gas lyser op med en stråling, som er stærkere end lyset fra 1000 galakser. Men for at unytte kvasarer til at måle afstande i universet, skal man kende den nøjagtige lysstyrke på lyskilden, og det har hidtil været uberegneligt.
I hjertet af alle galakser er der et supermassivt sort hul, som har en masse på millioner til milliarder gange Solens masse. Når disse sorte huller aktivt opsluger stoffer, opvarmes de enorme gasskyer rundt om og lyser op med en ufattelig kraftig lysudstråling, der er stærkere end lyset fra 1000 galakser. Aktive sorte huller kaldes kvasarer.
"Jeg fik den idé, at hvis lysstyrken af kvasaren hang sammen med størrelsen af gasskyen omkring den, og hvis man kunne måle størrelsen af denne sky, ville man kunne beregne afstanden til kvasaren", fortæller Darach Watson.
Nøglen til beregningerne ligger i, at kvasarens lysstyrke afhænger af størrelsen af den tætte støv- og gassky, der omgiver den. Det vil sige, at stærkere lysende kvasarer har større støv- og gasskyer. Der fandtes allerede en metode til at måle størrelsen af gasskyen, så de kunne nu udregne kvasarens lysstyrke. Resultatet er, at kvasarer er en god kilde for målinger langt tilbage i det meget tidlige univers - så langt som 85 % af universets alder tilbage i tid, og målingerne har vist sig at være meget nøjagtige.
Det er det gennembrud, som nu har fået denne internationale anerkendelse af Physics World, der især påpeger, at forskningen har fundamental vigtighed, den repræsenterer et betydningsfuldt fremskridt i viden, den har en stærk sammenhæng mellem teori og praktiske eksperimenter og den har almen interesse for alle fysikere. "Vi er især imponerede over, hvordan du og dine kollegaer har udvidet astronomernes muligheder for at se tilbage i tiden ved at bruge kvasarer, som er allestedsnærværende i universet", lyder begrundelsen fra Physics World.