CM_3_12 - Chalmers tekniska högskola

SVARTA HÅL ska ge
oss kunskap om jorden
Svarta hål i avlägsna galaxer kan ge oss viktig kunskap om vår egen
planet. Nu bygger Chalmers två nya teleskop, som trots att de är vända
mot rymden ska mäta och kartlägga jorden.
Text: Malin Avenius Foto: Peter Widing
AN KAN KALLA DET för lantmäteri
på en global skala, säger Rüdiger
Haas när han förklarar vad
teleskopen ska användas till.
Vanligtvis forskar och undervisar han
inom området rymdgeodesi, men just nu
går mycket av arbetstiden åt till att planera
byggprojektet som ska komma igång under
sommaren 2014.
Innan dess ska markfrågor utredas,
bygglov lämnas in och teleskop och kringutrustning
upphandlas. När de två nya radioteleskopen
väl är i bruk, om fyra år spår
Rüdiger Haas, blir Onsala ett av Europas
modernaste observatorier för rymdgeodetisk
forskning, en vetenskap där man
tar hjälp av avlägsna himlakroppar för att
utforska jorden.
– Syftet är att studera geodynamiska
processer, det vill säga hur vår planet förändras.
Det handlar om variationer i jordens
rotation och jordaxelns lutning, landhöjningen,
förändringar i havsnivån eller
hur en jordbävning påverkar klotets form
och rotationsrörelse.
Svarta hål som referenspunkter
För den sortens mätningar krävs fasta referenspunkter
utanför planeten, och det
är där som galaxerna med de svarta hålen
kommer in i bilden. Kvasarerna, som de
kallas, sänder ut elektromagnetisk strålning
som fångas upp av forskarnas radioteleskop,
och kan användas som fixpunkter
att göra beräkningar utifrån.
– Egentligen är det inte avstånd vi mä-
ter, utan tid, säger Rüdiger Haas, och förklarar
att man mäter tidsskillnaden mellan
när en vågfront från en kvasar når ett
teleskop i exempelvis Onsala respektive
ett i Chile.
Eftersom metoden kräver att man
kopplar ihop teleskop som finns på olika
platser på jorden, har rymdgeodesi blivit
ett forskningsområde där ”nästan alla
känner alla”, enligt Rüdiger Haas.
– Det finns bara cirka 50 observatorier
runt om i världen där man gör den här sortens
mätningar, och vi som arbetar med
detta har blivit lite av en familj.
Ökad precision behövs
Mättekniken, som kallas VLBI (Very
Long Baseline Interferometry), utarbetades
i USA. Onsala rymdobservatorium
var först i Europa med att ansluta sig, och
möjliggjorde den första transatlantiska observationen
1968. Satsningen på två nya
teleskop i Onsala är en del i en gemensam
plan för att gradvis uppdatera det geodetiska
VLBI-nätverket världen över.
– Vi har nått en gräns där tekniken som
börjades utvecklas på 60- och 70-talen
inte tar oss längre. Därför bygger vi en ny
sorts teleskop som bland annat innebär att
mätningarna blir tio gånger så noggranna.
Strax innanför strandkanten och med
utsikt över öppet hav på Onsalahalvöns
västra sida, står ett av observatoriets gamla
rymdteleskop med sin 25 meter vida parabol
vänd mot himlen. För att den inte ska
blåsa sönder när vinden friskar i, består
ytan av ett finmaskigt galler. Det höstskarpa
solljuset silas genom hålen och faller
mjukt på Rüdiger Haas när han pekar upp
mot den välvda skivan, och förklarar vad
som kommer vara annorlunda med de nya
teleskopen.
– Den mest påtagliga skillnaden är väl
att de nya teleskopen blir hälften så stora,
och att de kommer röra sig betydligt mer
och snabbare. Var 30:e sekund ska de rikta
in sig mot en ny radiokälla, och kan därför
ge oss mycket data på kort tid. Dessutom
placeras de endast 75 meter ifrån varandra
och arbetar som ett par, ett så kallat
tvillingteleskop, vilket gör det lättare att
hantera olika störningar i atmosfären.
Mäta processer kräver tid
Några riktigt omvälvande forskningsresultat
från den nya generationens radioteleskop
vågar Rüdiger Haas inte utlova på
den här sidan 2020. Det handlar snarare
om att samla in data under lång tid och
studera processer och förändringar. Ett
exempel på sådan forskning är hur den globala
uppvärmningen påverkar havsnivån.
– Idag kan man i realiteten inte avgöra
vilken inverkan enskilda källor har på
havsnivån. Vi vet exempelvis inte hur stor
höjning som smältvattnet från den grönländska
inlandsisen bidrar med, i förhållande
till värmeutvidgning och mindre
glaciärer. För det krävs en bättre referensram,
vilket är en av många saker som
vi får möjlighet att bidra till med de nya
teleskopen.
NYHETER
CHALMERS MAGASIN, NR 3. 2012 — 17