#22: Kosmologin 1919-2019

Av Jesper Sollerman

Svenska astronomiska sällskapet firar 100 år, och man kan passa på att fråga sig vad som hänt med vårt vetande om kosmologin – läran om universum i det stora hela – under denna epok. En hel del, får man nog säga.

I början av 1900-talet var astronomer ense om att universum bara består av ett enda stjärnsystem, Vintergatan. På bilden syns ett Vintergatspanorama som Knut Lundmark lät makarna Tatjana och Martin Kesküla förfärdiga på 50-talet. Målningen, vars yttermått är 229 x 118 cm, hänger idag på Institutionen för astronomi och teoretisk fysik i Lund. Foto: Institutionen för astronomi och teoretisk fysik, Lunds universitet.

År 1919, när sällskapet bildades, låg visserligen den allmänna relativitetsteorin färdig. Den utgör grunden för den moderna kosmologin. Det var ju också just år 1919 som relativitetsteorin bekräftades under en solförmörkelseexpedition och Einstein blev fysikens superkändis. Einsteins universum vid den tiden var dock begränsat till en statisk Vintergata, och en tegelsten till lärobok som Östen Bergstrands Astronomi från 1926 hade inte många meningar till övers för vad vi idag skulle kalla kosmologi. Detta förändrades såklart när Edwin Hubble, svenske Knut Lundmark och andra insåg att spiralnebulosorna i själva verket var avlägsna galaxer som dessutom avlägsnar sig från oss. Big bang-modellen var född. Teorin hade emellertid mothugg av Steady state-förespråkarna, som istället för en stor ursmäll tänkte sig kontinuerlig skapelse av en proton åt gången, långt in på 1960-talet. Upptäckten av den kosmiska bakgrundsstrålningen år 1965 var dödsstöten för Steady state – och startpunkten för modern observationell kosmologi. Universum hade alltså ändrats från en ändlig, evig Vintergata till ett dynamiskt oändligt universum med ett startögonblick.

Under 1970- och 80-talet dominerades diskussionen bland observationellt inriktade kosmologer av jakten på det exakta värdet på Hubble-konstanten – vilken bestämmer expansionshastigheten — något som historikerna i framtiden kanske kommer se som lite av en kvasidebatt. Svenska fysiker som Hannes Alfvén och Oskar Klein lade fram idéer om universum i det stora hela, men bland de svenska astronomerna var kosmologin ännu inte ett särskilt hett ämne. Även internationellt började det röra på sig först när fysiker och astronomer tillsammans började fundera på universums första tid, när den heta kosmiska ursoppan liknade ett stort partikelfysikexperiment.

Observationell kosmologi fick sedan raketfart under början av 1990-talet när supernovaexperiment, bakgrundstrålningssatelliter och genommönstringar av universums storskaliga struktur kunde genomföras efter stora teknologiska landvinningar. Precisions-kosmologin etablerade nu kosmologin som en del av den astronomiska vetenskapen – långt från en mer spekulativ verksamhet.

Hubble-teleskopets Extreme Deep Field. Bilden visar ett område stort som fullmånen i stjärnbilden Fornax, Ugnen. Med något undantag är alla lysande fläckarna på bilden mycket avlägsna galaxer. Bild: Wikimedia Commons.

År 2019 är kosmologin hetare än någonsin. Vid Oskar Klein-centret i Stockholm är kosmologin sedan 10 år tillbaka det sammanhängande temat för flera stora forskargrupper inom fysik och astronomi, och vid alla svenska astronomiinstitutioner bedrivs nu forskning med kosmologin som fond. De senare årens etablerade kosmologiska världsbild, dominerad av mörk energi och mörk materia, lämnar dock många frågetecken till framtida forskning, och mycket av forskningsfronten i dagens kosmologi handlar om ämnen som kaotisk inflation, multiversum, och parallella världar. Kanske lever den mer spekulativa sidan av kosmologin fortfarande.

#14: Före Frida

Av Anders Nyholm

Den astronomiska forskningen började få industriella drag under 1800-talet. Den nya fototekniken bidrog till detta. Allt fler stjärnor katalogiserades, allt fler asteroider upptäcktes och fick sina banor bestämda. Den mödosamma bokföring och det enformiga räknearbete som krävdes kom mot seklets slut i allt högre grad att utföras av kvinnliga räknebiträden. Dessa kunde, enligt tidens konvention, ges lägre lön än män. Att leda arbetet och skriva vetenskapliga artiklar förblev en manlig syssla.

Räknebiträden vid observatoriet i Lund, omkring 1914. Foto: Lunds universitetsbibliotek, Carl Charliers brevsamling, vol 16: Ekonomiska handlingar.

Runt sekelskiftet 1900 började detta sakta ändras. Som vi sett i föregående inlägg gick kvinnliga räknebiträden vid Harvard-observatoriet bortom rutinarbetet och kom att publicera egna resultat som blev avgörande för astronomins utveckling. Även i Sverige förekom kvinnliga räknebiträden. Från 1870-talet tilläts kvinnor studera vid de svenska universiteten, men det skulle alltså dröja till 1939 innan Frida Palmér som första kvinna i Sverige blev filosofie doktor i astronomi. Palmérs pionjärinsats i Lund har uppmärksammats på senare år, men redan före Palmér fanns kvinnor vid svenska observatorier som sysslade med astronomi på forskningsnivå. Här ska vi uppmärksamma två sådana pionjärer.

Andrea Lindstedt (1886-1965) var under flera decennier verksam inom Utrikesdepartementet. Hon tog både licentiat- och doktorsexamen i statsvetenskap, men inledde sina studier som naturvetare. Astronomin fanns på nära håll. Far till Andrea var Anders Lindstedt, under 1870-talet astronom vid Lunds observatorium. Andrea Lindstedt tog studentexamen i Stockholm 1904, var en tid vid observatoriet i Paris innan hon 1911 blev amanuens vid observatoriet i Uppsala. Våren 1912 blossade en nova upp i stjärnbilden Tvillingarna och Lindstedt fick till uppgift att mäta novans ljusstyrka efterhand som den falnade. Från mars till maj 1912 genomförde hon och Hugo von Zeipel sitt observationsprogram och under andra halvan av april verkar de haft tur med vädret. Nya observationer av novan gjordes då nästan varje kväll. Våren 1916 skrev Lindstedt om observationerna i en av tidens ledande astronomitidskrifter, Astronomische Nachrichten. Lindstedt kom senare att lämna astronomin, men behöll kontakten genom att hon 1919 blev medlem i det då nygrundade Svenska astronomiska sällskapet.

Medlemmar i Vetenskapsakademiens solförmörkelseexpedition till Forssa i Ångermanland 1914. Från vänster: Knut Lundmark, Andrea Lindstedt och Karl Bohlin, två okända samt längst till höger Nils Tamm. Foto:
Östen Bergstrands arkiv, Uppsala universitetsbibliotek.

Karin Schultz (1892-1974) var en flitig föredragshållare, radioröst och kritiker med vass penna. Dessutom var hon under en period statistiker vid Systembolaget och i några år skådespelerska vid Helsingborgs stadsteater. Schultz föddes i Stockholm och började efter studentexamen 1911 läsa naturvetenskap vid dåvarande Stockholms högskola. Efter kandidatexamen 1915 fortsatte hon att specialisera sig i astronomi vid Stockholms observatorium. Chefen där, Karl Bohlin, var expert på celest mekanik och studerade störningar i asteroidernas banor. Vid observatoriet räknade Schultz bland annat på banan för dubbelstjärnan η Cassiopeiae. I sin licentiatavhandling undersökte Schultz hur banan för asteroiden Gisela störs av Jupiter och Saturnus. En sådan studie, vilket krävde slitsamt räknearbete, var på den tiden ett typiskt sätt för en astronom att börja sin forskarbana. Idag görs motsvarande beräkningar rutinmässigt med dator och ganska få astronomer är bekanta med detaljerna.

Asteroiden Gisela (vid pilen) rör sig genom ett litet område i Oxens stjärnbild. De två bilderna togs med 1,2 m Schmidt-teleskopet på Palomar Mountain, med drygt en timmes mellanrum 1 februari 2013. Det avbildade fältets höjd är ca 2 bågminuter. Foto: iPTF/Caltech/Anders Nyholm.

Våren 1919 presenterade Schultz studien i Astronomische Nachrichten. Året dessförinnan blev hon filosofie licentiat i astronomi. Att kvinnor var sällsynta i den tidens astronomi framgår av att Gisela-artikelns författare slentrianmässigt kallas ”Mr. Karin M. Schultz” i ett brittiskt referat från 1920.

Karin Schultz bok kom ut 1970 på Rebén & Sjögren.

Efter licentiaten lämnade Schultz forskningen och kom med tiden att engageras som kringresande föredragshållare för olika folkbildningsförbund. Under åren skrev hon några populärvetenskapliga böcker om astronomi, och boken Vintergatskrockar och svarta stjärnor från 1970 blev bland det sista hon skrev. Boken vände sig till ”barn och skolungdom”. Där möter oss en ganska sirlig skribent, vars berättariver inte går att ta miste på men som ibland gör ett smått förnumstigt intryck. Språkglädje fattas inte – till exempel kallar Schultz supernovor för ”överväldigande explosionsstjärnor”, och när ett teleskops rörelse skildras skriver hon att ”kolossen stegrar sig lydigt som en cirkushäst”. Trots bokens egenheter slås läsaren av att författaren under sitt liv aldrig tappade intresset och entusiasmen när det gällde astronomi.

#13: Frida Palmér

Av Ulf R. Johansson

Frida Palmér (1905-1966) — som också syns på vinjettbilden till vänster — kom som en främmande fågel till Lunds observatorium. Kvinnor arbetade förvisso på observatoriet i Stadsparken, men inte som forskare. De fungerade som så kallade räknebiträden, hjälpgummor, i det träiga reducerandet av observationer, mätningar av plåtar med mera, för de manliga forskarna, ungefär så som Edward Pickerings ”Harvard computers”, fungerade på Harvard College Observatory.

Frida Palmér disputerade i Lund den 28 januari 1939. På bilden syns Palmér i katedern, medan hennes handledare Knut Lundmark sitter till vänster och de två opponenterna, Anders Reiz och Nils Ambolt, sitter till höger. Foto: Otto Ohm.

Frida Palmér bröt genusvallen, hon blev den andra kvinnan i Sverige med en fil. lic. avhandling i astronomi (efter Karin Schultz, mer om henne i nästa inlägg) och den första kvinnan som disputerade i ämnet. Avhandlingen lades fram 1939 och rörde oregelbundet variabla stjärnor.

Med sina omvittnade språkkunskaper (ryska!) och sitt nätverk, som fört henne till flera betydande observatorier i Europa (till exempel Babelsberg, Tyskland), låg vägen öppen för en forskarkarriär internationellt. Säkert lockade USA och Kalifornien med dels Mount Wilson-observatoriet, dels det kommande storbygget på Palomar Mountain. Knut Lundmark, hennes professor i Lund med goda kontakter inom den amerikanska astronomin, understödde hennes planer.

Men: Andra världskriget bröt ut och därmed förändrades (läs: avbröts) Frida Palmérs liv som astronom drastiskt. Hon erbjöds möjligheten att arbeta inom landets hemligaste militära institution, Försvarets radioanstalt, där hon kom att utföra avkodningar av den sovjetiska ishavsmarinens signaltrafik. Hon avancerade inom organisationen och när hon slutade på FRA skrev chefen skrev berömmande om henne.

Palmérs passerkort vid FRA.

Efter krigsslutet pockade en ny generation astronomer på uppmärksamhet, och Frida Palmér fann sig tvungen, av trygghetsskäl, söka vägen till gymnasiepedagogiken. Så småningom fick hon arbete som lektor i fysik och matematik i Halmstad och där förblev hon fram till sin död i cancer 1966. Bland de elever som tyckte om henne hedrades hon med att alltid kallas kort och gott ”Frida”, annars var öknamn på skolans lärare det vanliga.

Inom den sydsvenska astronomiska kretsen vårdar vi minnet av Frida Palmér. Hon ligger begraven i skånska Blentarp; graven var ett tag hotad av ödet att läggas igen men släkten har nu räddat dess fortbestånd. Vilket är mycket bra!

Frida Palmér var en solitär på flera sätt. Hon gifte sig aldrig och man kan undra vilka försvarshemligheter hon bar på och som hon aldrig fick yppa. Den finska Stella Polaris-operationen i samband med krigsslutet och Finlands fred med Sovjet? Den svenska DC 3:an och Catalina-katastrofen in på 50-talet?

Intresset för astronomi släppte hon dock aldrig. Hon behöll kontakten med sina vänner inom vår vetenskap.