#96: Uppsala-schmidten

Av Bengt Gustafsson

Redan 1923 föreslog Hugo von Zeipel att man skulle upprätta ett svenskt observatorium under den ännu inte så välutforskade södra stjärnhimlen. Det dröjde dock till sommaren 1948 innan idén började ge frukt. Då besökte Richard Woolley, chef för Samväldesobservatoriet på Mount Stromlo i Australien, Uppsala. Gunnar Malmquist som var professor och föreståndare för Astronomiska observatoriet i stan, tog nu upp tanken på ett svenskt teleskop på södra halvklotet och fick snabbt och positivt gensvar. Ett år senare kom ett formellt erbjudande från Australiens inrikesminister: om Uppsalaobservatoriet ville ställa upp ett instrument på Mount Stromlo så skulle de australiska myndigheterna stå för byggnaden, och en svensk astronom erbjudas arbetsplats och bostad på fördelaktiga villkor. Detta generösa erbjudande accepterades och man började planera instrumentet. Det stod klart att det borde vara ett teleskop som både kunde ge översiktsbilder över stora fält och spektrografisk information. Man valde ett Schmidt-teleskop som också skulle kunna bära ett objektivprisma. Storleken på instrumentet kom i praktiken att bestämmas av de glasstycken man kunde komma över.

Uppsala Southern Station på Mount Stromlo. Foto: Bengt Westerlund

Teleskopet kunde börja användas för reguljära observationer i juni 1957. Den första svenska astronomen som stationerades på Mount Stromlo var Uppsala-docenten Bengt Westerlund som upprättade en atlas över de Magellanska molnen vilken sedan kom att bli ett viktigt fokus i hans forskning och i programmen för teleskopet. Westerlund upptäckte också de märkliga stjärnhoparna Westerlund 1 och 2, där den senare unga hopen innehåller några av Vintergatans tyngsta och ljusstarkaste stjärnor. Också observatorn Tord Elvius från Uppsala  var där och arbetade i olika Vintergatsfält. Teleskopet lär för övrigt ha varit först med att fånga en bild av Sputnik 1 i bana.

Teleskopet under utprövning utanför verkstaden i Uppsala av Gunnar Malmquist. Spegeln, som slipades av AGA hade en diameter av 65 cm och korrektionsglaset längst fram på tuben, med  en öppning av 52 cm, slipades av professor Yrjö Väisälä från Åbo. De mekaniska komponenterna konstruerades av ingenjör Fredrik Thorlin. Foto: Gunnar Malmquist.

Senare kom Curt Roslund, Gösta Lyngå, med flera från Lund, med projekt som bland annat ledde till en viktig katalog över stjärnhopar på södra stjärnhimlen, och däribland hopen Lyngå 7, som visade sig vara en metallrik klotformig stjärnhop. Från mitten av 70-talet, när Westerlund blivit professor i Uppsala, och ett par decennier framåt kom en rad yngre astronomer därifrån för att under hans ledning arbeta vid Schmidten i perioder, typiskt ett halvår i taget. En anmärkningsvärd upptäckt från den tiden var den så kallade Circinusgalaxen, en av de mest närbelägna aktiva spiralgalaxerna, som hittills legat osedd bakom skymmande stoftslöjor i Cirkelpassarens stjärnbild. I övrigt var de Magellanska molnen samt några andra dvärggalaxer i centrum för intresset, men även observationer av kometer och asteroider i program ledda av Claes-Ingvar Lagerkvist.  

En plåt tagen av Bengt Westerrlund den 27 januari 1960 i riktning mot Stora magellanska molnets yttre delar. Exponeringstiden är som vanligt 15 minuter. På plåten har Westerlund upptäckt och markerat en avlägsen galaxhop. 

De tilltagande ljusföroreningen från Canberra över Mount Stromlo gjorde att teleskopet flyttades norrut till Siding Spring 1982. 1999 uppdaterades instrumentet, som nu överlåtits till Australien. Det målades om från gräddvitt till blått och fick ett nytt datoriserat styrsystem och en stor CCD-detektor. Teleskopet kunde då rutinmässigt nå ner till 20:e magnitudens objekt och började användas för spaning efter jordbanekorsande asteroider; bortåt 400 potentiellt farliga sådana himlakroppar kom att identifierats. Ett antal kometer upptäcktes också med instrumentet, däribland C/2006 P1 som efter upptäckaren kallas McNaughts komet och setts som den ljusaste kometen på 40 år. Projektet har nu avvecklats på grund av medelbrist, och en läckande kupolbyggnad gör att teleskopets framtid är oviss.

Observationsresultat från Uppsala-schmidten i Australien har presenterats i drygt 250 vetenskapliga rapporter, varav ungefär hälften i referee-granskade tidskrifter. Detta står sig gott mot resultaten från till exempel Schmidt-teleskopet på Kvistaberg liksom andra svenska engagemang i mindre teleskop utomlands.

Det viktigaste med Uppsala-schmidten var kanske ändå något annat än nya upptäckter och många publikationer: den kom att öppna för ett svenskt aktivt deltagande i planerna på ett gemensamt europeiskt observatorium under sydhimlen, European Southern Observatory (ESO). Svenskarna kunde visa på kompetens och välgrundat vetenskapligt intresse för detta stora projekt.

Stora Magellanska molnet avbildat med Uppsala-schmidten på Mount Stromlo
på 1960-talet av Bengt Westerlund. Den vänstra bilden är tagen i ultraviolett ljus,
den högra i infrarött. 

Indirekt har Uppsala-schmidten också givit spår i den svenska skönlitteraturen. Författaren Harry Martinson sändes ut av Dagens Nyheter 1962 på en resa till platser han besökt under sina sjömansår. Han hamnade då bland annat på svenska ambassaden i Canberra, och ambassadören sökte efter sätt att glädja den nu något uttröttade författaren. Martinson kördes upp till Mount Stromlo-observatoriet och fick kika genom ett teleskop på natten. En “stjärnman” ställde in instrumentet på den klotformiga stjärnhopen Omega Centauri. Och författaren skrev efter detta dikten “Stjärndagen” där han funderar över hur himlen strålar för dem som kan tänkas  bo i hopen:

Rätt svårt att föreställa sig, men ändå synes
en sådan solrik stjärnrymd vara lämpad
som paradis och rum för ljusgestalter.

Stjärnmannen var Bengt Westerlund.

Bengt Westerlund vid Uppsala-schmidten vid slutet av 1950-talet. Foto: Gunilla Westerlund.

#90: Hugo von Zeipel, citeringsstatistik och roterande stjärnor

Av Dan Kiselman

Av de människor som var verksamma i astronomisverige för 100 år sedan har några gjort avtryck i historien. De har gjort det i egenskap av forskare, lärare, organisatörer, författare eller helt enkelt som kändisar. Vi har mött dem i denna blogg och taggfältet här bredvid framhäver deras namn.

Men hur är det med den direkta relevansen för dagens forskning? Vad händer om vi tillämpar den för närvarande vanliga måttstocken på vetenskapligt inflytande och forskningsframgångar: citeringsstatistik? Det innebär att man för varje vetenskaplig artikel räknar hur många gånger andra artiklar citerar den. Moderna bibliografiska databaser gör denna statistik lättåtkomlig. På så vis identifieras de publikationer som kan anses mest inflytelserika och forskare får ett kvantitativt värde att skryta med i diskussioner om vem som är störst, bäst och vackrast. I varje fall störst. Rättvisan i detta kan sannerligen diskuteras. Olika forskningsfält har olika många utövare och skiljer sig i aktivitetsnivå och publiceringskultur. Ändå ges citeringsstatistik ibland stor betydelse vid tilldelningar av forskningsbidrag och anställningar vid universitet.

Hugo von Zeipel. Foto: Uppsala universitetsbibliotek.

Om vi nu tillämpar detta verktyg på gångna tiders astronomiska forskare blir vi först förvånade. Jämfört med dagens framgångsrika forskare har de historiska stora namnen ofta märkvärdigt få publikationer och skral citeringsstatistik. Naturligtvis avspeglar detta inte skillnader i intellektuell förmåga. Till stor del handlar det om att det idag finns så många fler forskare med så mycket effektivare verktyg – både vad gäller databehandling och själva publikationsframställandet. Fler artiklar betyder med automatik fler citeringar. Bara existensen av citeringsstatistik gör att citeringarna blir fler och kan användas som valuta: ”citerar du mig så citerar jag dig”. I gamla artiklar är explicita citeringar till specifika artiklar få. Det förekommer inte heller så ofta standardiserade referenslistor i slutet av artiklarna vilket gör att de missas vid uppbyggnaden av citeringsdatabaser. Allt detta trycker ner siffrorna för äldre tiders forskare.

Men bland svenska astronomer från 1900-talets början finns det en person som sticker ut. Det är Hugo von Zeipel. Hans teoretiska studier av roterande strålande kroppar är i särklass i dagens citeringsstatistik jämfört med hans samtida. Den mest citerade artikeln har i skrivande stund inte mindre än 745 citeringar. Och den klättrar i listorna – bara under 2019 har artikeln samlat på sig 38 citeringar. Det betyder att resultaten fortfarande är mycket aktuella men samtidigt inte är så självklara att de står i läroböckerna med bortglömt ursprung.

Citeringsstatistik för Hugo von Zeipels artikel ”The radiative equilibrium of a rotating system of gaseous masses” i Monthly Notices of the Royal Astronomical Society från 1924. Som framgår är han i detta avseende mer aktuell idag än för ett halvsekel sedan. Källa: NASA/ADS.

Ett resultat från nämnda artikel kallas ”von Zeipels teorem” och säger att utstrålningen mer areaenhet från en stjärnas yta är proportionell mot den lokala effektiva tyngdaccelerationen. Med det senare avses att tyngdkraften vid ytan blir reducerad på grund av centrifugalkraften. (På jorden är vi lite lättare när vi står vid ekvatorn än vid polen.) En snabbt roterande stjärna blir alltså svalare och mörkare vid sin ekvator. Fenomenet kan kallas tyngdkraftsfördunkling.

Det finns även en ”von Zeipels paradox”: en roterande stjärna kan inte samtidigt vara i hydrodynamisk jämvikt och i strålningsjämvikt. En väg ur detta bryderi kan vara att stjärnan inte roterar som en fast kropp utan att det nödvändigtvis måste finnas rörelser och strömmar inuti stjärnan.

Centrifugalkraften plattar till roterade stjärnor vid polerna och reducerar tyngdkraften vid ekvatorn. von Zeipels teorem säger att dessa stjärnor ska bli svalare och mörkare vid ekvatorn än vid polerna. Moderna interferometriska observatoriet som CHARA har lyckats avbilda snabbt roterande stjärnor och visar att det stämmer. Bild: John Monnier, CHARA.

Dessa arbeten är inte bara relevanta för stjärnor utan även för ackretionsskivor. Uppenbarligen är dylika roterande objekt högaktuella i dagens forskning samtidigt som de är svåra att förstå teoretiskt eller simulera numeriskt. Därför är von Zeipels snart 100-åriga analytiska resultat ännu aktuella och användbara.

Förutom de roterande stjärnorna har von Zeipels arbeten inom celest mekanik nyligen uppmärksammats. Två japanska forskare fann att von Zeipel tidigt studerat ett viktigt fenomen som uppträder vid studier av det så kallade trekropparsproblemet och att detta därmed rätteligen borde kallas ”von Zeipel-Lidov-Kozai-oscillationer”. Aktuellt eftersom det har betydelse vid planetsystems bildande och utveckling.

Hugo von Zeipel (1873-1959) doktorerade i Uppsala 1904. Han ägnade sig åt celest mekanik och geodesi. Senare kom han in på astrofysiken där de ovan nämnda arbetena om roterande stjärnor i efterhand framstår som en höjdpunkt. Han status var sådan att riksdagen anslog medel till en personlig professur i astronomi (med examenskyldighet i geodesi) vilken von Zeipel tillträdde 1920. Hugo von Zeipel var ordförande i Svenska astronomiska sällskapet 1926-1936.

#82: Svenska astronomiska sällskapet – hela listan

Av Dan Kiselman

Inget onödigt snack här. De flesta, kanske alla, astronomiintresserade är något av kalenderbitare och uppskattar listor, tabeller och kataloger.

Ordförandelängd

1919Karl Bohlin
1926Hugo von Zeipel
1936Östen Bergstrand
1942Nils V. E. Nordenmark
1953Bertil Lindblad
1958Gunnar Malmquist
1964Erik Holmberg
1972Tord Elvius
1986Aina Elvius
1990Per Lindblom
1996Hans Rickman
2000Gösta Gahm
2010Jesper Sollerman

Viceordförandelängd

1919Svante Arrhenius
1928Nils V. E. Nordenmark
1942Bertil Lindblad
1953Gunnar Malmquist
1958Bertil Lindblad
1965Åke Wallenquist
1968Per Olof Lindblad
1976Bengt Westerlund
1982Kerstin Lodén
1984Gunnar Darsenius
1988Kerstin Lodén
1992Hans Rickman
1996Kerstin Lodén
1998Peter Linde

Sekreterarlängd

1919Nils V. E. Nordenmark
1927Knut Lundmark
1934Gunnar Malmquist
1942Carl Schalén
1953Yngve Öhman
1958Jöran Ramberg
1959Per Olof Lindblad
1967Gunnar Darsenius
1984Kerstin Lodén
1988Kurt Sundewall
1996Dan Kiselman

Skattmästarlängd

1919Oscar Holtermann
1921Nils V. E. Nordenmark
1953Tord Elvius
1972Per Lindblom
1990Karin Wallin Norman
1994Peter Lindroos

Sällskapets tidskrifter

1920Populär astronomisk tidskrift
1968Astronomisk tidsskrift
(tills. med Norsk astronomisk selskap och
Astronomisk selskab (Danmark))
2000Astronomisk tidskrift
2001Populär Astronomi

Astronomdagar

1923Stockholm och Uppsala (”kongress”)
1925Stockholm och Lund (”kongress”)
1929Stockholm (”kongress”)
1958Uppsala
1959Lund
1962Stockholm
1964Göteborg
1966Uppsala
1969Lund
1972Stockholm
1999Stockholm
2001Göteborg
2003Lund
2005Uppsala
2007Kiruna
2009Stockholm
2011Göteborg
2013Lund
2015Uppsala
2017Kiruna
2019Stockholm
2021Växjö

Nordenmarkföreläsarna

1999Hans Olofsson
2001Hans Rickman
2003Bengt Gustafsson
2005Marie Rådbo
2007Ella Carlsson
2009Lars Bergström
2011Gösta Gahm
2013Maria Sundin
2015Nils Bergvall
2017Johan Kärnfelt
2019Gabriella Stenberg Wieser

Mottagare av Rosa Tengborgs ungdomsstipendium

2009Assiye Süer
2010Frida Stenebo
2011Mikael Ingemyr
2012Robin Andersson
2013Elisabeth Werner
2014Anna Larsson
2015Josefine Nittler
2016Wictor Arthur
2017Cornelia Ekvall
2018Anna Olsson
2019Jennifer Andersson
2019Måns Holmberg

Mottagare av Anna-Lisa Wolds stipendium för framstående amatörastronomisk insats

1994Lennart Dahlmark
1996Rune Fogelquist
1997Sven O. Rehnlund
1998Jan Persson
1999Margareta Westlund
2000Rickard Billeryd
2006Jan Sandström
2009Roger Persson

Mottagare av Svenska astronomiska sällskapets medalj

1996Claes-Ingvar Lagerkvist:
första svenska kometupptäcktaren
2007Grzegorz Duszanowicz:
första upptäckten av en supernova från Sverige.

Ordförandenas citattävling

Det högsta antalet citeringar enligt Astrophysics data system för en vetenskaplig artikel med respektive ordförande som förstaförfattare. Data inhämtade 2019-10-27.

Karl Bohlin2
Hugo von Zeipel736
Östen Bergstrand4
Nils V. E. Nordenmark3
Bertil Lindblad65
Gunnar Malmquist30
Erik Holmberg915
Tord Elvius12
Aina Elvius46
Per Lindblom
Hans Rickman101
Gösta Gahm88
Jesper Sollerman139