#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.”

#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…