#53: Framgång i stratosfären

Av Mark Pearce

Inom experimentell verksamhet är misslyckanden en viktig del av arbetsprocessen. Det är misslyckade försök tillsammans med efterföljande analys och åtgärder som ger upphov till nya insikter och, kanske så småningom, även nya genombrott. I labbet går det enkelt att åtgärda problem som uppstår, varpå en mätning kan återupprepas. När man arbetar med ett teleskop som utför mätningar på 40 kilometers höjd i stratosfären är situationen däremot en helt annan. Vi som ägnar oss åt röntgenastrofysik har helt enkelt inget val. Våra teleskop kan bara utföra observationer från hög höjd – till exempel i stratosfären, hängande under en ballong som befinner sig ovanför cirka 99,5 % av den luftmassa som annars skulle absorbera röntgenstrålningen.

PoGO+ lyfter från Esrange den 12 juli 2016. Foto: Mark Pearce.

Teleskopet i fråga, Polarized Gamma-ray Observer, eller förkortat PoGO+, lättade från marken för tre år sedan, den 12:e juli 2016. Eftersom nyttolasten med teleskopet väger lika mycket som en stadsjeep krävs en enorm heliumballong (Globenarenan skulle kunna rymmas inuti) för att ge tillräcklig lyftkraft. Och nu, det där med misslyckanden – detta var fjärde gången gillt för röntgenteleskopet, efter ballonghaveri 2011, dåligt väder 2012, samt tekniska problem med en dator 2013. Förväntningarna var höga – efter flera år av frustration var det hög tid för framgång och lyckade mätningar. Under den veckolånga ballongflygningen från rymdbasen Esrange till Victoriaön i Kanada fungerade allting precis som det skulle. Äntligen!

PoGO+ är den största och mest komplicerade ballongburna vetenskapliga nyttolast som någonsin tillverkats i Sverige. Kungliga tekniska högskolan stod för själva teleskopet, kringutrustningen och den vetenskapliga planeringen. Teleskopets peksystem utvecklades av DST Control – ett litet högteknologiskt företag i Linköping. Stockholms universitet tog fram en stjärnkikare för att bestämma var på himlen teleskopet pekade. Sist men inte minst stod Swedish Space Corporation (före detta Rymdbolaget) för allt annat som behövs för att släppa upp och flyga ballongen, samt för att återföra nyttolasten, som efter avslutad flygning landar på marken med hjälp av en fallskärm.

Teleskopet har utvecklats specifikt för att kunna mäta polarisationen hos röntgenstrålning från kompakta och ljusstarka himlakroppar såsom Krabbpulsaren samt Cygnus X-1, ett svart hål i ett dubbelsystem. Att mäta polarisation innebär att bestämma riktningen på det elektriska fältet hos den elektromagnetiska svängningsrörelse som utgör röntgenstrålningen. Detta är en ny teknik inom röntgenastronomin. Hittills har de flesta röntgenobservationerna gått ut på att ta fram bilder och mäta tidsvariationer och energispektrum. Med hjälp av dessa tre pusselbitar har vi lärt oss enormt mycket sedan år 1962, då Riccardo Giaconni med kollegor uppmätte den första röntgensignalen med härkomst utanför vårt solsystem. Polarisationen hos röntgenstrålningen från himlakroppar kan ge ny information genom att avslöja vilka förhållanden som råder i omgivningar där strålningen skapas. Sådana egenskaper kan oftast inte bestämmas med vanliga observationstekniker, då objekten är för avlägsna för att avbildas i detalj.

Teamet bakom PoGO+ poserar framför gondolen. Från vänster Jan-Erik Strömberg (DST Control), Nagomi Uchida (Hiroshima University), Christian Lockowandt (SSC), H-G Florén (SU), Mark Pearce (KTH), Victor Mikhalev (KTH), Hiromitsu Takahashi (Hiroshima University), Maxime Chauvin (KTH), Mette Friis (KTH), Takafumi Kawano (Hiroshima University), Mózsi Kiss (KTH), Thedi Stana (KTH). Foto: Mark Pearce.

Så vad lärde vi oss av mätdata från PoGO+? För Krabbsystemet var det ny information om graden av ordning i de magnetiska fälten nära Krabbpulsaren. Det svarta hålet i Cygnus X-1 blir synligt i röntgen på grund av glöden från den ackretionsskiva som skapas när materia slits loss från en närliggande stjärna. Mätningarna från PoGO+ tyder på att de innersta delarna av ackretionsskivan (den så kallade koronan) är en utvidgad struktur alternativt ligger långt ifrån det svarta hålet. Koronan är ett mycket litet område, endast några tusen kilometer brett. På det avstånd som Cygnus X-1 befinner sig motsvarar detta en vinkel mindre än 30 nano-bågsekunder! 

PoGO+ går till väders. Film av Swedish Space Corporation.

Under det kommande decenniet kommer polarisationsmätningar i röntgenområdet etablera sig som ett vanligt verktyg inom astrofysiken. Nya ballongburna teleskop kommer att fortsätta bidra till fältets utveckling, till exempel den nyttolast med mycket bättre känslighet än PoGO+ som vi nu planerar i samarbete med kollegor från USA och Japan. Förhoppningsvis blir denna del av vår resa rakare än den som vi precis har lagt bakom oss.

#52: Tidskriften Astronomi & Rymdfart

Av Thommy Eriksson

Under 90-talet lyftes klubbtidningen Aurora upp till att bli en nationell astronomitidning – Astronomi & Rymdfart – för att sedan falla likt Ikaros. Jag var en av chefredaktörerna. Vad var det som hände egentligen?

Aurora började 1977 som en enkel klubbtidning för Göteborgs astronomiska klubb, med Göran Hasse som första redaktör. Nästan omedelbart började en lång process av förbättringar: Tidningen fick ett omslag, fler sidor, och illustrationer. Arbetsbördan ökade naturligtvis också, och flera redaktörer började hjälpas åt. Efter ett par år, 1979, gjorde Claes Tunälv sitt första nummer. Själv kom jag in i klubben 1984, samtidigt som jag började gymnasiet. Claes var duktig på att dra in andra i ambitiösa projekt. Jag var duktig på att teckna, och redan under hösten undrade Claes om jag kunde skriva och illustrera en artikel om Hubble-teleskopet. Jag växte upp tillsammans med Aurora; medan jag gjorde fler och fler illustrationer och artiklar och tillslut blev redaktör för mina egna nummer, så blev tidningen mer och mer omfattande och genomarbetad.

Aurora, som från början var en tämligen enkel publikation, var Göteborgs astronomiska klubbs medlemstidning. Här ett specialnummer från 1978 signerat av klubbens mycket livaktiga amatörsektion.

Varför gör man en tidskrift om astronomi egentligen? Det var inte något jag tänkte på egentligen; jag älskade astronomi, det var jätteroligt att göra tidningen, det var tillfredsställande att se ett konkret resultat. I början så plockade vi tidningen för hand; vi brukade samlas en liten grupp i klubbhuset i Göteborg, lägga upp sorterade högar med alla sidor på ett bord, och sedan gick vi varv efter varv runt bordet och plockade ihop, häftade. Fotografierna förstorade och rastrerade jag själv i klubbens mörkrum. Media var bokstavligt talat handgripligen på den tiden.

I början av 90-talet drev Claes Tunälv fram två viktiga förändringar. Först så fångade Claes upp den nyblivna klubbmedlemmen Ulrika Engström, som snabbt började skriva och vara redaktör. Sedan så hade vi en kampanj där medlemmarnas samlade in pengar till en dator, som slutligen installerades på Observatoriet i Slottsskogen. Aurora gjordes nu med desktop publishing, det vill säga text, sidor, bilder sattes ihop digitalt. Vi började också trycka på tryckeri. På sätt och vis saknar jag taktiliteten i att bokstavligt talat klistra ihop en tidning, men å andra sidan är det så mycket effektivare, mer flexibelt och mer exakt att göra det med en dator att det kändes som att bli fri från metaforiska bojor när jag satte mig vid datorn för att göra nummer efter nummer av tidningen.

Aurora hade i början av 90-talet cirka 500 läsare. Men, det innebar att Göteborgs astronomiska klubb hade lika många medlemmar, för det var enda sättet att få tag i tidningen. Aurora började helt enkelt växa ur klubben. Mer än hälften av klubbens medlemmar var inte göteborgare och merparten av klubbens ekonomi var egentligen tidningens ekonomi. Klubben och tidningen skiljdes åt som vänner, och jag, Claes, Ulrika och nyligen tillkomna Olov Alderholm startade en ny förening för att bara ge ut tidningen: Astronomi och rymdfartsfrämjandet. Vi bytte namn på tidningen till Astronomi & Rymdfart och satte upp ett mål – att lansera tidskriften i Pressbyrån så man kunde köpa den över disk, och att nå minst tusen prenumeranter.

Första Pressbyrånumret av tidskriften Astronomi & Rymdfart, nr 4 1993.

Sommaren 1993 var Ulrika redaktör för vårt stora Pressbyrån-nummer, nr 4. Naturligtvis satsade vi mycket tid och en del pengar på att skapa och trycka ett så välgjort nummer som vi klarade av. Men veckor innan lanseringen i Pressbyrån gick distributören i konkurs och vi nådde aldrig ut så brett som hade hoppats. Vi toppade prenumerationskurvan på cirka 800 prenumeranter, vilket vi var mycket stolta över, men luften gick ändå ur redaktionen. Det var inte längre värt att lägga så mycket av fritiden på tidskriften, och vi började alla få familjer och bli klara med utbildningar. Ulrika gick vidare och blev journalist. Jag blev kommunikatör (och långt senare doktor i digital gestaltning av media). Sista numret gavs ut 1997.

Ett uppslag från tidskriften.

Så här drygt tjugo år senare så ser jag tillbaka på Astronomi & Rymdfart med ömhet. Det var mycket roligt och jag lärde mig grunderna i mediaproduktion, något som gav mig mitt yrkesliv. Jag har sett mediaproduktion förändras i grunden; från sax och klister till tangentbord och mus. Men utvecklingen har gått ännu längre nu. Om jag idag tillsammans med goda vänner skulle göra en tidning om astronomi så skulle jag aldrig göra en tidning… jag skulle starta en YouTube-kanal.

#51: Knut Lundmark och solförmörkelserna

Av Ulf R. Johansson

Knut Lundmark, astronomiprofessorn i Lund, var en pionjär på många plan (galaxvärlden, universums expansion, mörk materia, supernovor med mera) – inklusive i det som vi i dag kallar outreach, att forskare populariserar sin vetenskap. Han var även pionjär på ett annat vis, genom sina flygobservationer av de totala solförmörkelserna 1945 och 1954. Solförmörkelser kom på ett märkligt sätt att rama in Lundmarks astronomiska liv. Redan som 25-åring var han på plats 1914 i Österforse, Ångermanland för att som assistent hjälpa sin välgörare Östen Bergstrand, professor i Uppsala.

Vetenskapsakademiens expedition till Ångermanland vid solförmörkelsen 1914. Lundmark står längst till vänster. Intill honom står Andrea Lindstedt och Karl Bohlin. Längst till höger står Östen Bergstrand. Foto: Östen Bergstrands arkiv, Uppsala universitetsbibliotek.

Att Lundmark senare i livet kom att fascineras av dessa himlafenomen var inte så konstigt: Som populärvetenskapare insåg han snart att solförmörkelser utgjorde en effektiv pedagogisk ingång till ett vidgat astronomiskt intresse hos den bildade allmänheten. Båda de totala solförmörkelserna 1945 och 1954 – bägge synliga i Sverige – lockade fram populärvetaren Lundmark, bevisat av de bägge skrifterna Solförmörkelser förr och nu (1945) och Dagmörkret över Sydsverige den 30 juni 1954 (1954) – den senare boken kom ut i två upplagor och såldes i drygt 11 000 ex, en bästsäljare för sin tid.

Solförmörkelsen 1954 var en stor begivenhet och den följdes av tusentals svenskar, många av dem med hjälp av specialtillverkade förmörkelseglasögon. Foto: Bohusläns museum.

I sin bok 1945 tvekar för övrigt inte Lundmark att utpeka Uppsala-expeditionen till Österforse 1914 som den främsta av de fyra svenska expeditionerna. Flera fotografier togs och Östen Bergstrand kunde så småningom, tack vare dessa bilder, famna solkoronans form i rymden. I boken citeras några dagboksanteckningar ”av en deltagare i den Bergstrandska expeditionen” – det kan inte vara någon annan än Lundmark själv som fört pennan.

Solförmörkelsen 30 juni 1954 följde Lundmark själv från ett flygplan tillsammans med sin nära förtrogne Martin Johnson (mer om honom i ett senare inlägg). De bägge följde förmörkelseförloppet från en B3:a, utgående från flygflottiljen i Halmstad. Flygspaningen, om uttrycket tillåts, avrapporterade Lundmark i årsboken Cassiopeia, där han påpekar att projektet kunde genomföras tack vare regeringens och flygvapnets tillmötesgående. Under drygt tre timmar följdes centrallinjen från Jönköping till Oskarshamn och ut över Öland. Marschhöjden låg på 1800 meter, klart över de moln som omöjliggjorde många svenskars intryck. De märkte att det blev mörkt och kallare – men såg ingenting. I skånska Höör kunde jag själv som smågrabb se den partiella delen genom molngliporna.

En division flygande tunnan uppsända från F6 i Karlsborg passerar framför solen vid totaliteten under förmörkelsen 1954. Foto: Karlsborgs fästningsmuseum.

Lundmark noterar förvisso intressanta skillnader mellan koronas utseende 1945 och 1954, men så mycket vetenskap blev det inte av detta. Lundmark berättar i stället hur djupt påverkad han blev av upplevelsen, särskilt den vackra diamantringsfenomenet som förde professorns tankar till skaparorden: – Varde ljus! Han skriver: ”[…] egendomligt nog har man någon gång klandrat mig för mina utgjutelser över de skönhetssyner jag erfarit i samband med mina solförmörkelseiakttagelser. Hur man nu skall vara inrättad för att klandra någon annan människas skönhetsintryck, det begriper jag ej, och inte önskar jag heller forska i sådana organiska företeelsers invärtes byggnad.”

#50: Tycho Brahe-observatoriet – en dröm som blev verklighet

Av Peter Linde

Amatörastronomerna i Malmöområdet fanns under 1960-talet representerade i två ganska olika föreningar, Astronomiska sällskapet Tycho Brahe (ASTB) och den då nystartade föreningen Malmö Astronomi & RymdfartsSällskap (MARS). ASTB var redan då en ganska ärevördig institution, grundad som den var 1937 av den legendariske astronomiprofessorn Knut Lundmark. Där fanns en del aktiva amatörastronomer, ledda av framför allt Per-Åke Björklund, som tidigt skapade en särskild spegelslipningssektion. MARS hade startat som en ren skolförening men växte snart till en stor ungdomsförening för hela Malmö. Där fanns det gott om aktiva observatörer, icke minst av variabla stjärnor, solfläckar, meteorer och satelliter.

Per-Åke Björklund vid sitt privata observatorium. Foto: Bildbyrån, Hässleholm. Fotograf: Bosse Nilsson.

Bägge föreningarna hade ambitionen att skapa ett amatörobservatorium. En delegation från MARS-styrelsen hade uppvaktat kommunen som vänligt markerade ett kryss på en stadsplan för ett kommande bygge. Mer hände dock inte med det. Ungefär samtidigt, men dittills oberoende, arbetade Per-Åke Björklund för ungefär samma sak. Han hade själv byggt ett fint privatobservatorium i Småland. Per-Åke var nu ordförande i ASTB och kunde dessutom från en hög position inom Malmö kommun naturligt utnyttja sitt nätverk för projektet.

Runt 1970 började de båda sällskapen att på allvar diskutera ett samarbete. Björklund insåg att planerna skulle bli mycket mer trovärdiga om ASTB med sin kompetens och MARS med sin entusiasm skulle kunna presentera ett gemensamt projekt. Så skedde också. På hösten 1970 gick det in en skrivelse till kommunfullmäktige. Kvarnarna skulle mala men troligen påskyndades processen av att arbetslösheten då var stor. Man tillstyrkte projektet och använde särskilt arbetsmarknadsstöd för finansieringen. Placeringen blev i Oxie, i sydöstra delen av Malmö, där kommunen just byggt ett nytt vattentorn. Inte direkt idealiskt ur mörkersynpunkt men med goda kommunikationer.

Björklund satte stora avtryck på designen. Idén med avdragbara tak istället för kupoler hämtade han från sin egen erfarenhet. Gemensamt hade vi god hjälp från astronomiska institutionen i Lund och med hjälp av deras expertis och Björklunds ekonomiska kontakter beställdes ett imponerande Celestron 14” Schmidt-Cassegrain teleskop med tillhörande 8” Schmidt-kamera. Dessutom installerades ett hembyggt 30 cm Newton-Gregory teleskop. Administrativt sköttes observatoriet under lång tid av en driftskommitté med egen ekonomi, och med representanter från vardera föreningen.

Det nybyggda Tycho Brahe-observatoriet. 1973. Foto: Malmö Gatukontor.

Sommaren 1973 var bygget klart och den 16 december samma år var det dags för invigning. Observatoriet blev snabbt en succé. Ungdomarna från MARS stod i kö, icke minst för att ta bilder med den fantastiska Schmidt-kameran.

Under 1990-talet hände flera omvälvande saker. Redan 1992 införskaffade observatoriet sin första CCD-kamera. Detta blev en revolution för intresset då en ny värld öppnade sig i de hyperkänsliga pixlarna. Schmidtkameran pensionerades – Oxiehimlen hade dessutom under tiden ljusnat betänkligt. Fotolabbet förvandlades till en garderob och verkstaden till ett datorrum.

Betydligt tråkigare var det faktum att huvudbyggnaden råkade ut för en anlagd brand 1995. Instrumenthusen klarade sig dock. Det blev tuffa förhandlingar med kommunen som inte hade försäkrat sina byggnader. Men det finns modiga och handlingskraftiga kommuntjänstemän och något år senare stod ett återuppståndet observatorium på plats.

Ett levande observatorium utvecklas och förändras. MARS-föreningen stagnerade och vid sekelskiftet lades driftskommittén ner och ASTB tog över hela ansvaret, dock under mycken debatt och många omvälvningar. Tekniskt gjordes flera stora innovationer. Celestron-teleskopet, som användes vid de publika visningarna ersattes med ett modernt Meadeteleskop. 1999 hade vi ”first light” för det hypermoderna och fjärrstyrbara teleskopet i det andra observationshuset. Trots en ljusnande Oxiehimmel kan man med dess CCD-kamera nå ner till åtminstone 20:e magnituden. Gymnasister över hela landet har möjlighet att använda det för sina gymnasiearbeten.

Vy från drönare 2018. Foto: Bengt Rönde.

2012 hade vi ett fruktbart samarbete med skolförvaltningen i Malmö. Detta ledde till ett tillbygge av en samlingslokal, perfekt för att hålla visningar i. Denna gång var det elever från ett närliggande byggymnasium som i sin praktik skötte byggandet.

Under senare år har den direkt amatörastronomiska verksamheten minskat till fördel för den publika verksamheten. Traditionen med öppet för allmänheten alla stjärnklara måndagskvällar fortsätter sedan 1973. Skolklasser och grupper av alla slag kan boka in sig andra kvällar. De senaste tio åren har vi, med stöd från arbetsförmedlingen, successivt kunnat halvtidsanställa två astropedagoger. Dessa är avgörande för ASTB:s aktiva barn- och ungdomsverksamhet, något som uppskattas mycket, även av kommunen.

Så blev drömmen från 1960-talet till verklighet.

***

Mer att läsa om Tycho Brahe-observatoriets historia finns på anläggningens hemsida.

#49: CLEAN och jakten på skärpa i radioteleskopens bilder

Av Jan Högbom

Vi radioastronomer studerar strålningen, ”radiobruset”, därutifrån på våglängder som är miljoner gånger större än ljusets. Den maximala upplösningen, skärpan, i de radiobilder vi kan få fram beror, liksom för vanliga optiska teleskop, på hur stor teleskopöppningen är uttryckt i våglängder. För att observera detaljer i radiobrusets fördelning över himlen lika skarpt som ögat ser med sin pupill på ett par mm, skulle vi alltså behöva en antenn, till exempel en parabol, med en diameter på ett par miljoner millimeter – det vill säga ett par kilometer!

Radioastronomer hade tidigt förstått att teorin för hur ett teleskop fungerar erbjöd en möjlighet att komma till samma resultat genom att kombinera många observationer tagna med mindre antenner hopkopplade parvis till interferometrar. Var det dags att lägga ut rader av mindre antenner över sjöar, berg och hav, koppla ihop dem till interferometrar, och räkna fram radiobilder med en skärpa motsvarande paraboler stora som kontinenter eller som hela jordklotet? Inte så realistiskt kanske, men i vissa fall kan det räcka med att parvis koppla i hop antenner som redan finns på observatorier runt om i världen. I alla fall behövdes en metod, en algoritm, för att kombinera observationerna så att dessa högupplösta radiobilder skulle kunna skapas. CLEAN är en sådan metod.

De tre radioteleskop som författaren använde vid Green Bank i USA. Foto: NSF/AUI.

Historien om CLEAN började 1968 när jag fick observationstid med ett speciellt instrument vid radioobservatoriet vid Green Bank i USA. Jag arbetade vid den tiden i Holland, i en internationell grupp ingenjörer, tekniker och astronomer för att där bygga ett stort radioteleskop. Men de tre antennerna i Green Bank var något helt annat. De kunde kombineras två och två som interferometrar.  Jag var intresserad av antennteori och ville försöka skapa detaljerade radiobilder av en del kända radiokällor genom att använda observationer med dessa interferometrar.

När observationerna var gjorda for jag tillbaka till Holland med data i bagaget. De bilder jag kunde räkna fram var oanvändbara, fulla med irrelevanta detaljer, krafs, som maskerade nästan allt som var intressant. Egentligen var det inte förvånande. Enligt strikt teori för hur bilder genereras skulle jag ha behövt mycket fler mätningar än de jag kostat på mig. Men ändå… Jag visste saker som den strikta teorin inte kände till – till exempel att radiokällor är positiva. Det finns inga negativa radiokällor! Och att de radiokällor som jag hade observerat var ganska små och rätt ensamma i sin omedelbara omgivning. Kunde sådan a priori information användas för att komplettera de annars otillräckliga observationerna?

Jag försökte några sätt att komma runt problemen. Till slut kom jag till en metod, en algoritm, som verkade fungera, en metod som senare döptes med det talande namnet CLEAN. Metoden ”tvättade” bort det störande krafset från mina första bilder, därav de termer som senare har kommit i bruk: De första oanvändbara bilderna kallades ”dirty maps”. Efter att ha behandlats med CLEAN-algoritmen blev de uppgraderade till ”clean maps”.

Ett sätt att beskriva en ”dirty map” är att radiokällan observerats, inte med ett perfekt teleskop, utan med ett ofullständigt teleskop som gör att varje detalj på radiokällan blir avbildad tillsammans med ett mycket störande mönster av sidlober. Detta är en direkt konsekvens av frånvaron av de observationer som aldrig utfördes. CLEAN-algoritmen lyfter ut detalj efter detalj med tillhörande störande mönster från bilden, tar bort störningsmönstren och sätter sedan tillbaka de nu ”tvättade” detaljerna på bilden.

Naturligtvis måste man alltid ha tillräckligt många observationer för att detta skall fungera. CLEAN-algoritmen hamnar snabbt i problem om radiokällan i verkligheten är större och mer komplicerad än man trott. Då hjälper bara fler observationer!

CLEAN-algoritmen är numera ofta en integrerad del i datorbehandlingen av observationer med moderna radioteleskop. Denna bild, som nyligen väckt stor uppståndelse, visar det gigantiska svarta hålet i centrum av galaxen M87, och för att skapa den användes bland annat CLEAN. Foto: Event Horizon Telescope Collaboration.

#48: Svante Arrhenius och livets utbredning genom världsrymden

Av David Dunér

Få intryck är så upplyftande, skrev Svante Arrhenius i Världarnas utveckling (1906), som då man en molnfri natt betraktar himlavalvet med dess tusenden av stjärnor. ”Då man sänder tanken bort till dessa i det oändliga fjärran glittrande ljus, kan man knappast undgå att fråga sig, om i deras omgifning finnas planeter liknande vår, som äro hemvist för organiskt lif.” På samma sätt som en ö i tropikerna med en underbar mångfald av liv, till skillnad från en ödslig ö i de arktiska trakterna, utövar de främmande världarna en helt annan dragningskraft på vår tanke om de har liv än om de bara är döda massor som svävar omkring i rymden.

Svante Arrhenius. Tekniska Museets ämbetsarkiv, okänd fotograf.

Denna fråga om livets utbredning genom världsrymden upptog fysikern och kemisten Svante Arrhenius (1859–1927) i flera populärvetenskapliga böcker, men också i vetenskapliga uppsatser. Arrhenius som beskrivits som den fysikaliska kemins grundare, tillika nobelpristagare i kemi 1903, var också en av grundarna av Svenska astronomiska sällskapet 1919 där han intog posten som vice ordförande. Men hans gärning tränger också in i vår tid. Han var den förste som beskrev växthuseffekten (1896), det vill säga hur koldioxiden i atmosfären stänger inne värmestrålningen. Tanken om atmosfärens betydelse för liv blir också en av huvudfrågorna för hans spekulationer rörande liv på andra planeter i vårt solsystem.

I sin bok Stjärnornas öden (1915) framlägger Arrhenius sin övertygelse att Venus har liv, en fuktig, ångande värld med frodig vegetation och primitivt liv. Han antar att medeltemperaturen på Venus var 47 grader och fuktigheten ”tre gånger så hög som i Kongo”. Utan tvivel täcktes därför, säger han, större delen av dess yta av sumpmarker. Där fanns troligen lägre stående former av liv, särskilt växter. Så småningom kommer emellertid temperaturen att sjunka, ”de täta molnen och dunklet skingras”, och när livet har slocknat på jorden, kommer högre växt- och djurformer där framträda.

Venus yta består enligt Arrhenius av sumpmarker påminnande om förhållanden vid tiden för stenkolslagrens bildande på jorden. Bild: Naracosaurus.

Föreställningen om kanaler på Mars tror Arrhenius inte på. Knappast någon annan planet i vårt solsystem skulle kunna vara hemvist för högre varelser än just vår jord. Men det är högst troligt, tillägger han, att det bland de otaliga solar som sänder sitt ljus till oss kretsar mörka kroppar som bebos av intelligenta varelser.

En av Arrhenius mest högtflygande tankar om liv i rymden, var den så kallade panspermiehypotesen, tanken att livet kunde spridas genom rymden likt frön i vinden. Tanken hade föresvävat redan Anaxagoras på 400-talet f.Kr. Kemisten Jöns Jacob Berzelius hade visat att meteoriter kunde innehålla organiskt material. På 1860-talet spekulerade Hermann Richter kring tanken att meteoriter skulle kunna bära med sig spår av utomjordiskt liv. År 1903 publicerade Arrhenius en artikel i den vetenskapliga tidskriften Die Umschau, där han förklarade hur mikroskopiskt liv kan spridas i rymden genom strålningstrycket från stjärnorna. Några år senare tar han upp frågan i Världarnas utveckling om hur livsfrön irrar omkring i världsalltets rymder, träffar planeter och när betingelserna är de rätta fyller dess yta med liv.

Schiaparellis karta över Marsytan (1888). Arrhenius förhåller sig kritisk till idén om kanaler på Mars, och menar att det är ”nog sangviniskt, att af de s. k. kanalernas förekomst sluta till att intelligenta väsen finnas på Mars. Många antaga ’kanalerna’ bero på synvillor.” Arrhenius, Världarnas utveckling (1906).

Arrhenius hypotes går ut på att det finns levande organismer, så små att strålningstrycket från solen kan driva ut dem i rymden. På 9000 år skulle de kunna nå vårt närmaste solsystem Alfa Centauri. Frön av lägre organismer strös beständigt ut från jorden och andra bebodda planeter. De flesta går ”döden till mötes i den kalla, oändliga, världsrymden”, men ett litet antal faller ned på himlakroppar med gynnsamma förhållanden och ger där upphov till en mångfald av levande varelser. Livet på andra bebodda världar skulle alltså sannolikt vara besläktad med de former som vi finner på jorden.

Diskussionen om att livet har spridits genom rymden har levt vidare alltsedan Arrhenius. Debatter har blossat upp i tolkningen av bland annat Murchinsonmeteoriten och meteoriten Allan Hills 84001. På senare tid har man också experimentellt visat att mikrobiskt liv, även så kallade björndjur, kan färdas och överleva i rymden. Kanske svävar Arrhenius livsfrön fortfarande där ute i världsrymden?

#47: Åke Wallenquist (1904-1994)

Av Gunnar Welin

Åke Wallenquist växte upp i Västervik, där han redan som fjortonåring byggde ett eget teleskop. Han kom tidigt i kontakt med det nystartade Svenska astronomiska sällskapet, och bidrog redan i dess andra årgång till sällskapets Populär Astronomisk Tidskrift med en redogörelse för ett magnifikt norrsken som varit synligt i Västervik i mars 1920.

Åke Wallenquist fotograferad vid IAU:s generalförsamling i Zürich 1948. Foto:
University of Chicago Photographic Archive, apf6-04375, Special Collections Research Center, University of Chicago Library.

År 1922 började Wallenquist studera vid Uppsala universitet, och var ett par år senare med och startade Astronomiska föreningen i Uppsala. Studierna gick raskt undan och 1927 blev han fil. lic. i astronomi. Året efter kom han till det nederländska Bosschaobservatoriet i Lembang på Java (nuvarande Indonesien var då kolonin Nederländska Ostindien), där han blev kvar till 1935 och under tiden träffade sin blivande hustru Phine. Han sägs ha varit den första svenska astronom som observerat från södra halvklotet.

Från början var hans huvudintresse dubbelstjärnor, men det utvidgades till öppna stjärnhopar, och 1931 disputerade han i Uppsala på en avhandling om Messier 7. Senare i livet kom han att bland annat att ägna sig åt den stora galaxhopen i Berenikes hår, Comahopen.

Men Åke Wallenquists intressen spände över i stort sett alla astronomins områden. Bland solsystemets medlemmar var han särskilt intresserad av planeten Mars. Han var också med om fem vetenskapliga solförmörkelseexpeditioner, i Sverige 1927, 1945 och 1954, på Sumatra 1929 och i Brasilien 1947. Flera andra observatorier världen över tog också emot honom som observatör.

På två helt olika vis blev Åke Wallenquist av stor betydelse för svensk astronomi. Redan som skolpojke kontaktade han konstnären och privatastronomen Nils Tamm på Kvistaberg för goda råd inför ett eget teleskopbygge. De kontakterna fortsatte och ledde till en långvarig vänskap med den nästan 30 år äldre Tamm. När Tamm funderade på hur han bäst skulle kunna använda sina resurser för att gynna den svenska astronomin kom Åke Wallenquist med idén att donera hans privatobservatorium med tillhörande herrgård till Uppsala universitet. Så skedde, tillsammans med en bra summa pengar till bygget av ett större teleskop – som senare fördubblades genom ett statligt anslag. Staten bidrog även med en tjänst som observatorieföreståndare, naturligtvis för Åke Wallenquist, som innehade tjänsten från 1959 till sin pensionering 1970; observator vid Uppsalaobservatoriet blev han 1948.

Det stora teleskopet, Kvistabergsschmidten, var under planeringsstadiet världens näst största i sitt slag, men innan det stod färdigt 1963 hade ytterligare ett par något större kommit till. Tyvärr hann Nils Tamm aldrig uppleva dess fullbordan; han avled 1957. Tillsammans med ett mindre teleskop, det fotoelektriska T40, stod Kvistabergs observatorium för mycket av observationsarbetet vid Uppsalaobservatoriet, till dess den växande bebyggelsen i trakten och söder om Mälaren gjorde betingelserna mindre gynnsamma.

Wallenquist tillsammans med Ulf R. Johansson och Ants Sander vid Schmidt-teleskopet på Kvistaberg. Foto: Bertil Pettersson.

Åke Wallenquist var också flitig skribent i populär astronomi. Han skrev många böcker och tidningsartiklar i skiftande astronomiska ämnen, bland annat ”Under strecket” i Svenska Dagbladet. Den första boken skrevs på holländska, men kom 1938 i svensk version, På väg mot oändligheten. Många blivande astronomer hämtade inspiration ur hans böcker, skrivna på en tämligen torr och saklig prosa, men samtidigt med en känsla av att detta var viktiga och intressanta kunskaper. Det var nog främst den delen som ledde till att han 1960 tilldelades professors namn.

#46: Arton och en halv minut levande astronomihistoria

En fantastisk svartvit film från mitten av 1930-talet finns nu tillgänglig på nätet. Den visar astronomer och teleskop vid Stockholms observatorium i Saltsjöbaden. Exakt när den tillkommit eller vem som filmat vet vi inte, men Per-Olof Lindblad berättar att en konkursad fotofirma tog kontakt med honom under 1960-talet och berättade om filmen. Per-Olof själv agerade sedan berättarröst och talade in det ljudspår vi nu kan höra på den digitaliserade versionen som finns tillgänglig på hemsidan till Stockholms universitets Institution för astronomi.

Sten Asklöf vid okularet på refraktorn vid observatoriet i Saltsjöbaden. Klicka här för att titta på filmen.

Ingen kunde vara en bättre ciceron till denna astronomihistoriska sensation än Per-Olof Lindblad. Som son till Saltsjöbadsobservatoriets förste föreståndare, Bertil Lindblad, flyttade Per-Olof själv som treåring till observatoriet i samband med invigningen 1931 – och bor fortfarande kvar! Efter en egen lång astronomikarriär syns professor emeritus P-O fortfarande till då och då på den ’nya’ institutionen vid Albanova. Vem annars skulle kunna guida oss bland kryssfotometrar, gärtnerapparater, ledmikroskop, handtastar och schiltfotometrar? Själv hade jag inte hört talas om hälften av dessa teknikhistoriska underverk, och fick skicka denna text till Per-Olof för att försäkra mig om att jag hört rätt på filmen.

Filmen visar även några av Sveriges kändisastronomer. På den tiden huserade nämligen exempelvis Bertil Lindblad, Gunnar Malmquist, Jöran Ramberg och Yngve Öhman i Saltsjöbaden, och de ses här observera med refraktorn, spegelteleskopet och astrografen. Det handlar alltså om ett stycke levande astronomihistoria, och en unik beskrivning av hur man faktiskt handhade de gamla teleskopen och apparaterna. Även tidstypiska vyer över Saltsjöbaden och en titt in i biblioteket erbjuds. Titta och njut!

#45: Venuspassagerna 2004 och 2012

Av Johan Warell

Som ung och nybakad amatörastronom var det några astronomiska händelser som jag särskilt såg fram emot. Vissa skulle ske ganska snart och ge helt nya bidrag till vår världsbild, andra skulle ske så långt in i framtiden att de såg ut att vara nästan omöjliga att nå.

Till de förra hörde återkomsten av Halleys komet 1986, Voyager 2:s förbipassager av tvillingplaneterna Uranus 1986 och Neptunus 1989, jätteteleskopet VLT:s invigning 1998 samt den totala solförmörkelsen i Finland 1990. Till de senare hörde samma tvillingplaneters klättring upp mot norra stjärnhimlen för att bli någorlunda observerbara från våra breddgrader, vilket sker först nu – men framför allt Venuspassagerna den 8 juni 2004 och den 6 juni 2012.

Vid Tycho Brahe-observatoriet i Oxie samlades närmare 300 intresserade för att observera Venuspassagen 2012. Arrangemanget bjöd på strålande förhållanden. Foto: Eva Dagnegård.

Venuspassager, och för den delen även Merkuriuspassager, är ju solförmörkelser i miniatyr. Men liknelsen är lite vacklande eftersom en oinvigd betraktare just inte märker att något händer. Att tala om passagerna i termer av ockultationer ger en sannare bild, för det är just vad det är frågan om – en kropp passerar framför en annan och skymmer dess ljus. Månens ockultationer av stjärnor har många observerat, och de är spännande skådespel i sin majestätiska tysthet. Bara en handfull av oss i Sverige har dock observerat en asteroidockultation, då en småplanet passerar framför en stjärna och under några korta sekunder skymmer dess ljus – en mäktig påminnelse om att saker sker snabbt och plötsligt där ute i rymden.

Venuspassager är på många sätt något helt annat än ”vanliga” ockultationer. Under några timmars tid sveper planetens kolsvarta och perfekt rundade skiva graciöst fram över solens skiva och ger gott om tid för studier. Rent observationellt är större delen av fenomenet inte särskilt spännande, men det är ändå en pirrande känsla att följa planeten när den glider in på och ut från solskivan.

Jag hade den stora lyckan att kunna observera båda de senaste Venuspassagerna. Mängder av visningar, föredrag och aktiviteter anordnades för allmänheten runtom i landet och vi möttes åtminstone under 2012 av bra sommarväder över Sydsverige som gjorde observationer möjliga på många platser. Jag är säker på att många som såg någon av dessa passager bär med sig den sällsamma upplevelsen som ett tydligt minne, just eftersom fenomenet var så ovanligt och den visuella effekten så stark. Redan med ett solfilter framför blotta ögat var Venusskivan en märklig, malplacerad och kolsvart smutsfläck på solytan. Den så kallade svarta droppen och himlens skenbara intrång på solskivan vid andra och tredje kontakt var tydliga. (Mer om droppen står att läsa på s. 38 i detta nummer av Populär astronomi.)

Den svarta droppens och Venuspassagernas sällsamhet gör det omöjligt att inte reflektera över fenomenets historiska betydelse för vår världsbild och för statsmakternas kamp om vetenskaplig triumf och dominans. Målet att med Venuspassagerna som verktyg uppmäta det absoluta avståndet till solen, och därmed solsystemets storlek, var den ledande orsaken till kolonialmakternas stora intresse för passagerna under 1700- och 1800-talen. Den franske astronomen Le Gentils osjälviska uppoffringar och vedermödor i Ostasien för att med oförrättat ärende observera Venuspassagerna 1761 och 1769 ter sig närmast obegripliga i vår tid. Numera tar vi oss snabbt och lätt fram över världen, ständigt överösta av information från alla dess hörn och med instrument för noggrann tidmätning i var mans hand.

Pehr Wilhelm Wargentins observationer av Venuspassagen den 3 juni 1769. Per Wargentins arkiv, Centrum för Vetenskapshistoria, Kungl. Vetenskapsakademien. Foto: Jonas Häggblom.

Svenska astronomer bidrog också till Venuspassagernas historia. Passagerna 1761 och 1769 observerades från många platser i landet, bland annat Torneå, Härnösand, Uppsala, Lund och Stockholm, och rapporterades till The Royal Society i London av Pehr Wilhelm Wargentin, Vetenskapsakademiens ständige sekreterare. Wargentin gav också den första korrekta förklaringen till den svarta droppen. Passagen 1769 observerades av botanikern Daniel Solander som medföljde James Cooks resa till Haiti. Han kunde konstatera att allt för många sekunder skiljde mellan hans egna och andra observatörers tidsbestämningar för att de skulle vara användbara för att beräkna längden på den astronomiska enheten.

Den svarta droppens oberäkneliga varaktighet gör det nämligen omöjligt att bestämma passagens början och slut med den sekundprecision som är nödvändig för att kunna bestämma avståndet till solen. Den dåliga optiska kvaliteten på instrumenten i kombination med dålig seeing på grund av den uppvärmda dagsluften gjorde uppdraget i princip omöjligt. Faktum är att bättre resultat nåddes med parallaxobservationer av Mars och närpasserande småplaneter. Det var först år 1901 som den astronomiska enheten kunde bestämmas med hög noggrannhet, och då på grundval av observationer av småplaneten Eros.

Venus på väg att lämna solskivan under passagen den 6 juni 2012. Precis när planeten tangerar solkanten (tredje kontakt) skapas den så kallade svarta droppen. Detta är en optisk effekt som tycks töja ut planetskivan till en droppe. Foto: Johan Warell.
Egressen, det vill säga utträdet, under Venuspassagen 8 juni 2004 filmad genom den svenska solteleskopet på La Palma. Skeendet visas 12 gånger fortare än i verkligheten. Den tunna linjen runt planeten är i själva verket dess atmosfär. Film: Kungl. Vetenskapsakademien/Dan Kiselman.

Avslutningsvis kan vi konstatera att det är långt till nästa Venuspassage, som inte sker förrän 2117. Men Merkurius rör sig framför solens skiva sker redan den 11 november i år – alldeles oavsett om vädret tillåter observationer eller inte. Njut av händelsen och låt dig dras med av historiens vingslag!

#44: Stockholms observatorium flyttar till Saltsjöbaden

Av Jesper Sollerman

I början av 1900-talet höll stockholmsastronomerna fortfarande till mitt inne i stan där observatoriet legat sedan mitten av 1700-talet. Svenska astronomiska sällskapets sekreterare, Nils Nordenmark, propagerade för att det var hög tid att bygga ett nytt modernt observatorium långt från stadens störande ljus och rök. År 1926 höll han ett föredrag som också publicerades i Populär astronomisk tidskrift. I denna appell hotade han med att väcka upp 1700-talsastronomer ur graven för att få något att hända. Detta fångade Knut Wallenbergs uppmärksamhet och därmed var finansieringen klar. Men var skulle observatoriet byggas? Som av en händelse fann man ett lämpligt berg i Saltsjöbaden, som ju är en Stockholmsförort i skärgården tillkommen genom initiativ från Wallenberg.

Observatoriet i Saltsjöbaden. Foto: Teknik- och industrihistoriska arkivet/Tekniska museet.

Den 5 juni 1931 kunde det nya observatoriet invigas i närvaro av en rad gäster, varav den mest prominente var kung Gustav V. Att kungen inte bar krona vid tillfället noterades besviket av treårige Per Olof, son till Bertil Lindblad som var observatoriets föreståndare tillika Kungl. Vetenskapsakademiens astronom. År 1966 skulle Per Olof Lindblad efterträda sin far på dessa poster.

De stora tegelbyggnaderna är ritade av Axel Anderberg, som också var arkitekten bakom bland annat operahuset och Naturhistoriska riksmuseet i Stockholm. Flera stora teleskop gjorde Stockholms observatorium slagkraftigt. Dubbelrefraktorn i huvudbyggnaden är kanske den mest majestätiska pjäsen. Ett 8 meter långt, 11 ton tungt, linsteleskop placerat högst upp i kupolen med höj- och sänkbart golv.

Bertil Lindblad vid dubbelrefraktorn. Foto: Teknik- och industrihistoriska arkivet/Tekniska museet.

Spegelteleskopet har en spegel på 1 meter i diameter och var länge det största teleskopet i Sverige. Det står i en egen kupol, och i en av de andra kopparbeklädda kupolerna står Schmidtteleskopet, även det med en spegel på 1 meter. Schmidtteleskopet stod klart först 1965. Berget rymde dock inte bara stjärnkikare, det var ett eget forskningscentrum med bibliotek, verkstad och bostäder för professorer, observatorer och annan personal. Många av bostäderna gjordes så småningom om till kontor för en växande institution. 1973 överfördes Stockholms observatorium till Stockholms universitet och blev dess astronomiinstitution.

I 70 år huserade astronomerna på berget i Saltsjöbaden, men tiden och stadsljuset kom så småningom ifatt. Yrkesastronomerna föredrog alltmer att observera stjärnhimlen från mer avlägsna bergstoppar, som exempelvis i chilenska Atacamaöknen, där Europeiska sydobservatoriet, ESO, etablerades under 1960-talet. År 2001 flyttade astronomerna till Albanova universitetscentrum närmare resten av Stockholms universitet. Saltsjöbadsobservatoriet är numera ett byggnadsminne som förvaltas av Statens fastighetsverk och inhyser idag en skola. Några av de mindre kupolerna utnyttjas av Stockholms amatörastronomer (STAR) och Ericssons astronomiförening.