#19: Hur observatoriet i Uppsala fick en filial i Kvistaberg

Av Eric Stempels

Nils Tamm var målare utbildad vid konstakademin i Stockholm, men i hjärtat en mycket driven och självlärd astrofotograf som gjorde sig ett namn bland såväl amatörer som professionella astronomer. Han hade ett eget privat observatorium, med tillgång till de senaste och bästa fotoutrustningen. Vid observatoriet studerade han bland annat variabla stjärnor, och han upptäckte flera nya stjärnor av denna typ. Han upptäckte dessutom två novor 1936. Nils Tamm hade även ett brett kontaktnät i Stockholm och Uppsala, och fick redan tidigt tillträde till astronomins finrum genom att han blev invald i Svenska astronomiska sällskapets första styrelse 1919. Att sitta mellan renommerade professorer gjorde honom mycket glad och kanske också lite hedrad.

Nils Tamm vid sin refraktor 1919. Foto: Astronomiska institutionen, Uppsala.

Vid 67 år ålder började Nils Tamm fundera på hur hans samling astronomiska teleskop, fotografiska instrument, plåtar och böcker kunde bli till nytta även efter hans bortgång. Han var barnlös men hade ett stort välinvesterat kapital, samt ägde en mycket fin fastighet, Kvistaberg, belägen vid Mälaren i utkanten av Bro. I januari 1944 skrev Nils Tamm därför ett brev till sin vän och förtrogne Åke Wallenquist i Uppsala, där han presenterade ett förslag om att donera sina instrument, Kvistaberg liksom ett stort kapital, som han såg som en enhet, till Uppsala astronomiska observatorium. Nils Tamm var medveten om att förutsättningarna för astronomiska observationer från centrala Uppsala inte längre var optimala, och hoppades att Kvistaberg skulle kunna vara ett alternativ. Den första reaktionen från Uppsala var mycket positiv, och man föreslog initialt att hela observatorieverksamheten skulle flyttas till Kvistaberg.

Under våren av 1944 ritade Tamm flera konceptskisser till ett nytt och stort observatorium, ofta med tydlig inspiration av den neoklassiska stilen på sitt privatobservatorium, men också från Saltsjöbadens nyligen färdigställda observatorium. Dessutom blev Tamm tilldelad ett hedersdoktorat vid Uppsala universitet, och promoverades den 31 maj 1944 för förtjänster inom astronomi, bland annat för hans systematiska letande efter variabla stjärnor och novor, och för utveckling av tillhörande observationstekniker. Några dagar tidigare, den 24 maj 1944, undertecknades gåvobrevet som överförde fastigheten och en del av Tamms kapital till Uppsala astronomiska observatorium.

Målning av Nils Tamm med hans vision av hur ett nytt observatorium på Kvistaberg skulle kunna ta sig ut. Foto: Eric Stempels/Uppsala universitet.

Att förflytta hela institutionen till Kvistaberg ansågs nu emellertid som alldeles för radikalt, och som ett första steg byggdes istället ett mindre Cassegrain-teleskop med tillhörande kupolbyggnad, vilken stod färdig redan 1950. Även ett mindre Schmidt-teleskop flyttades till Kvistaberg. Uppsalaastronomerna lyckades under tiden kompletterade donationen med statliga medel, och bestämde att ett nytt huvudinstrument skulle inrättas på Kvistaberg, och att detta skulle vara ett större Schmidt-teleskop med objektivprisma, en spegeldiameter på 135 cm och ett bildfält på cirka 4° x 4°. Bygget av huvudkupolen, inte i neoklassisk stil som Tamm föreställt sig men som ett funktionellt 50-talsbygge, påbörjades 1951 och instrumentet stod klart 1963. Nils Tamm fick tyvärr aldrig se det färdiga teleskopet – han gick bort 1957, kort efter att han bevittnade slipningen av primärspegeln i Uppsala. Tamms bostad blev därefter tjänstebostad för den nya föreståndaren Wallenquist, med övernattningsmöjligheter för observatörerna.

Observatoriet i Kvistaberg. Längst till höger, delvis skymd av träd, Tamms ursprungliga dom. I mitten Cassegrain-domen, uppförd 1950, och till vänster den stora domen för Schmidt-teleskopet, som stod klart 1963. Foto: Wikimedia commons/Annika Peterson.

Under perioden 1960-1980 användes Kvistaberg flitigt, i huvudsak för systematiska fotometriska och spektrofotometriska studier av stjärnor kring den norra galaktiska polen. Upptäckten hösten 1970 av utbrottet av V1057 Cyg, den andra stjärnan av FU Ori-typ som någonsin observerats, har en särskild plats i observatoriets annaler.
Bland svenska astronomer går den ofta under benämningen Welins stjärna efter upptäckaren Gunnar Welin. Fram till början av 00-talet har teleskopet också används för asteroidstudier, och ett femtiotal himlakroppar har upptäckts därifrån.

Kvistabergs observatorium är idag inte längre i aktivt bruk. Bostadshuset ägs numera av Bro kommun, som där bedriver dagverksamhet för äldre. I den stora Schmidtkupolen finns en liten utställning om Nils Tamm och astronomiska observationer under 1900-talet. Några gånger per år öppnas observatoriet för allmänheten.

#11: Meridiancirkelastronomi

Av Lennart Lindegren

I början av 1970-talet, när jag läste mina första astronomikurser vid Lunds universitet, fanns det intill föreläsningssalen i den gamla observatoriebyggnaden ett praktfullt mässingsinstrument som ibland förevisades för studenter och besökare. Det var en meridiancirkel, tillverkad 1873 av A. Repsold & Söhne i Hamburg. Trots att instrumentet vid det laget var högst omodernt och inte hade använts på åtskilliga år, var det något i dess specifika och ändamålsenliga konstruktion som fascinerade mig. En meridiancirkel är en astronomisk kikare, konstruerad för ett enda syfte: att mäta stjärnors och planeters positioner med största möjliga noggrannhet. Alla delar var noga uttänkta för detta ändamål. På 1800-talet fanns meridiancirklar vid alla astronomiska observatorier av någon betydelse, så även i Uppsala och Stockholm, men den i Lund var på sin tid den modernaste i Sverige.


Frida Palmér, som vi återkommer till i ett senare inlägg, vid meridiancirkeln vid observatoriet i Lund. Foto: Lunds universitet .

Fram till 1940-talet genomfördes vid observatoriet flera mycket ambitiösa observationsprogram, bland annat för den stora internationella stjärnkatalogen Astronomische Gesellschaft Katalog (AGK). Observationerna gjordes visuellt, med observatören halvliggande under kikartuben medan assistenten avläste cirkelinställningarna. Den omständliga proceduren ansågs redan på 1920-talet vara otidsenlig och tämligen irrelevant för den snabbt framväxande astrofysikens behov. Nu var det större teleskop och fotografiska metoder som gällde, och när Stockholms observatorium flyttade till Saltsjöbaden 1931 fick den gamla meridiancirkeln stå kvar på Observatoriekullen. Även i Uppsala användes den fotografiska tekniken tidigt och med stor framgång (mer om detta nedan).

Noggrann bestämning av stjärnpositioner tillhör en specialitet inom astronomin som kallas astrometri – stjärnmätning. Häri ingår även differentiella mätningar, exempelvis av komponenterna i en dubbelstjärna, eller av de mycket små förändringar i en stjärnas position som orsakas av dess rörelse i förhållande till solen (egenrörelse) och jordens årliga omlopp kring solen (parallax). Den senare effekten är speciellt intressant eftersom den ger direkt information om avståndet: ju större parallax, desto närmare oss befinner sig stjärnan. De enorma avstånden i stjärnrymden medför att både parallaxer och egenrörelser är extremt små och svåra att mäta. En vanlig enhet för dessa små vinklar är 1 millibågsekund (milli-arcsec eller mas) = 0,001 bågsekund (arcsec). Ett knappnålshuvud (1 mm) betraktad på 200 km avstånd upptar en vinkel på ungefär 1 mas. Den närmaste stjärnan, Proxima Centauri, har en parallax på 769 mas, men för de flesta av Vintergatans stjärnor är parallaxen betydligt mindre än 1 mas.

En meridiancirkel kunde sällan ge bättre noggrannhet än ett par hundra mas, vilket alltså knappt räckte för avståndsbestämning ens till solens närmaste grannar i stjärnrymden. Med fotografins hjälp fick man betydligt bättre noggrannhet, och i början av 1900-talet var Östen Bergstrand i Uppsala en av pionjärerna för den nya tekniken. Med hjälp av dubbelrefraktorn från 1893 mätte han bland annat parallaxen för 61 Cygni, och fick ett värde som ligger anmärkningsvärt nära dagens bästa uppskattningar (se tabell). Denna dubbelstjärna i Svanens stjärnbild, nätt och jämnt synlig för blotta ögat, är speciell i astrometrins historia: baserat på Bessels mödosamma visuella observationer från 1837-38 publicerades den första tillförlitliga parallaxbestämningen för just denna stjärna. Trots att proceduren rationaliserades genom fotografin förblev parallaxarbetet ytterligt besvärligt och tidskrävande, vilket avspeglades i den långsamma tillväxten av antalet kända parallaxer. För hundra år sedan kunde man räkna till något dussin parallaxavstånd med en relativ osäkerhet mindre än 20 %, och så sent som 1995 uppgick de till knappt två tusen.

Ett urval bestämningar av parallaxen för dubbelstjärnan 61 Cygni.

1974 var det dags för mig att välja inriktning för mitt doktorsarbete. Vad var det som fick mig att välja astrometrin – en obetydlig, till synes utsiktslös specialitet långt från den moderna forskningens huvudfåra? Kanske var det bara okunnighet, men jag vill gärna tro att det var fascinationen inför ett gammalt mässingsinstrument som ledde mig in på denna bana. Det var i vart fall inte fråga om framsynthet, för ingen kunde då ana den explosiva utveckling som astrometrin stod inför, i synergi med rymdteknologin, digitala kameror och datorer. En utveckling som började med uppskjutningen av Hipparcos-satelliten 1989 och accelererade med Gaia ett kvartssekel senare. En explosion som för övrigt fortfarande pågår: just nu ligger antalet tillförlitliga parallaxavstånd, med < 20% relativfel, runt 148 miljoner…

#10: Sandvretens observatorium

Av Dan Kiselman

Efter ett upprop i pressen bildades föreningen Uppsala Amatörastronomer i februari 1980. Medlemmarna var i huvudsak pojkar i alla åldrar: alltifrån skolåldern till nära på pensionärer (i skolpojkarnas ögon). Många var utrustade med smärre teleskop men hyste längtan efter mer. Ett riktigt observatorium vill man ju ha. Med ett stort teleskop. Helst långt utanför staden på en riktigt bra observationsplats.

Med sådana ambitioner kunde projektet verka omöjligt. Men ändå satte vi igång. Den snörika vintern 1981/82 letades platser utanför Uppsala. Kräsna var vi. Observatoriet krävde bra sikt mot söder och helst inte stadsljus i den riktningen, körväg så att det skulle gå att transportera en kupol, helst en elstolpe i närheten och så skulle det gå att få lov att bygga. Märkvärdigt nog fanns det en sådan plats. Sandvreten ett bra stycke utanför Uppsala.

Av vad för material skulle observatoriet byggas? En av oss hade erfarenhet av amatörobservatoriebyggen och hade gjort sådana i glasfiber och i trä. Alltså dags att pröva plåt. Logiken kan diskuteras, men så blev det. Hur gör man en kupol i plåt? Mariestadsmodellen, lanserad av Rune Fogelquists Bifrost-observatorium har formen av två cylindrar som skär varandra vinkelrätt. Plåtarna behöver alltså bara böjas i en riktning.

Författaren försöker såga metall. Foto: Dan Kiselman

Astronomiska observatoriet upplät generöst nog ett skjul vid sin verkstad för bygget. Sommaren 1982 var lång och varm. För mig ägnades den helt åt kapning medelst vinkelslip och elsvetsning. Gnistorna flög. Svetselektroderna gick upp i rök. (I mitt fall utan att något fogades samman.) En kväll fick den gamla svetsen propparna att gå varför en senarbetande forskare måste avbryta sitt arbete. (Förlåt, Bengt! Vi kunde iallafall ställa upp en bil med strålkastare så att du kunde avsluta och packa ihop på ett kontrollerat sätt.)

Fackverket till observatoriet svetsas ihop. Från vänster: Lars Hermansson, Roine Lönnholm, Bo Svensson. Foto: Dan Kiselman.

Själva teleskopkonstruktionen gjordes också av plåt av bara farten. Alt-az-montering var modernt och utrymmessparande. Huvudspegeln skickades efter från USA. Just när den beställts kom jättedevalveringen 1982 vilket innebar en ekonomisk smäll. Det var rätt mycket pengar som vi slantade in i bygget.

Kupolen lyfts på plats. Foto: Dan Kiselman.

Den 29 oktober 1983 gjordes det stora lyftet när kupolen transporterades ut och sattes på plats. En värmestuga tillkom. Så långt var jag med. Någon kort titt i teleskopet blev det också. Observatorieprojektet började gå långsammare och ryckigare. Men det dog inte och sköt så småningom fart igen. Nya entusiaster tog vid när de gamla försvann. En har dock varit med under hela historien och det är Lasse Hermansson som med lugn intensitet sett till att lågan hållits brinnande.

Galaxen NGC 4565 fotograferad från Sandvreten med teleskopet T41. Foto: Sandvretens Observatorium

En nutida besökare upptäcker att vårt teleskop (T45) med åren fått sällskap. Fler teleskop har tillkommit och amatörer från andra orter har fått montera sin utrustning på den lilla kullen. Numera kan många observationer göras på distans. Från Sandvreten kommer observationsresultat och bilder som skulle varit helt otroliga 1982.

Exoplanetpassage observerad fotometriskt 2013 med två teleskop från Sandvreten. Stjärnans ljusstyrka minskar en aning när planeten passerar framför den från jorden sett. En sådan observation var bokstavligen otänkbar när observatorieprojektet startade.

#3: Svenska solteleskopet SST öppnar på La Palma

Den första riktiga bild som togs med SST:s fulla öppning. Tidpunkt: 22 maj 2002 klockan 11:33:07 UT. Bilden föreställer en solfläcksgrupp mitt på solskivan. Den största solfläcken visas i detalj medan hela bilden är infälld. Till skillnad från de flesta andra bilder från SST som publiceras har denna inte genomgått någon bildrestaurering för att bli skarpare. Foto: SST/Institutet för solfysik.

Av Dan Kiselman

Det var om kvällen den 20 maj 2002 som jag slog upp dörren till solobservatoriet på La Palma. Som vanligt var jag lite yr efter den timslånga slingriga bilresan från havsnivåns värme till den blåsiga bergstoppen. Mitt uppdrag var att ta över ansvaret för de första observationerna med det nya solteleskopet. Institutets föreståndare tillika teleskopprojektets ledare Göran Scharmer hade arbetat där tillsammans med ingenjören Pete Dettori. De försökte få den nya utrustningen att fungera. Om det lyckades skulle vi få se de skarpaste bilderna av solen någonsin – med hälften så små detaljer som någon dittills sett. Men det är sällan som teleskop fungerar bra från början. Det mest kända exemplet är Hubble Space Telescope vars spegelfel visade sig först när det kommit upp i omloppsbana år 1990. Det krävde reparationer i rymden till en ofantlig kostnad. Problemen med Hubble är definitivt inget undantag – skillnaden mot andra teleskop var att felen tilldrog sig så enorm publicitet.

Följande dag var jag mest åskådare till andras hårda arbete. Skulle det ge resultat? Fyra år tidigare hade jag hjälpt till att skriva ansökningar om pengar till det nya teleskopprojektet. Dessförinnan hade jag sett Göran Scharmer utforska möjliga teleskoplösningar med bland annat tomma toalettpappersrullar. Det färdiga teleskopet blev betydligt stadigare än så – en 20 ton tung stålkonstruktion monterad i det höga vita soltornet.

Den 22 maj var jag uppe tidigt medan de andra fortfarande sov. Jag ville hålla på principen att ett solteleskop ska stå berett när solen går upp. Men när jag slog på strömmen till teleskopmotorerna startade en alarmsignal: bööpbööpbööp! Jag hade ingen aning om vad det kunde betyda och slog raskt av strömmen igen. Men kändes det inte en lukt? Jag sprang och slog upp ytterdörren. Vinden blåste från nordost. Över bergskammen bildades molntrasor. Det kändes som om de vispade mig i ansiktet. Luften var alldeles fuktig. På observatoriet är luften oftast extrem torr, men när moln stiger upp längs bergssidorna stiger fuktigheten. Är man erfaren lär man sig uppfatta denna varningssignal med sin uttorkade näsa – luktsinnet återvänder plötsligt. Blöta moln får inte vidröra teleskopobjektivet. Mina aningar besannades. Det var ett fuktighetslarm som tjutit.

Nåväl, när de andra vaknat fick vi gå och vänta på att luftfuktigheten skulle sjunka. Till slut öppnade vi teleskopet trots larmet. Inga moln syntes längre, så det verkade inte riskabelt. Vi testade systemen och riktade in teleskopet på en solfläcksgrupp. Kameran fick gå utan att spara några bilder och vi kastade då och då en bild på datorskärmen där bilden av solfläckarna fladdrade. Då utbrast Göran Scharmer: “Det ser ju riktigt bra ut!”. Och så tryckte han på knappen för att börja spara bilder. Den första bilden lagrades på hårddisken. Just i det ögonblicket var det den skarpaste solbild som någonsin tagits.  När vi inspekterade den såg vi detaljer i solfläckarna som aldrig setts förut. Teleskopets optik fungerade perfekt.

Swedish 1-m Solar Telescope, eller SST som det oftast kallas, blev den 22 maj 2002 i ett slag världens ledande solteleskop och försvarar ännu år 2019 denna plats.

SST observerar solen en eftermiddag i slutet av oktober 2016. När anläggningen byggdes var Institutet för solfysik en del av Kungl. Vetenskapsakademien. Verksamheten har sedermera överförts till Stockholms universitet. Foto: Dan Kiselman.