Artikkel

Strålende utsikter for solforskningen

Sven Wedemeyer
Forsker ved Institutt for teoretisk astrofysikk Sven Wedemeyer. Bilde: Anna Kathinka D. Evans/UiO. Bruk bildet.

Strålende utsikter for solforskningen

Solforsker Sven Wedemeyer har fått ett stipend på nesten 20 millioner kroner fra det europeiske forskningsrådet for å studere solen med det gigantiske radioteleskopet ALMA. Dette baner vei for mange spennende oppdagelser om atmosfæren til vår egen sol og andre stjerner.

I desember fikk Wedemeyer den lykkelige beskjeden om at han ble tildelt det prestisjetunge ERC-stipend for viderekommende forskere. Det er bare rundt 10 prosent av søkerne som får dette stipendet hvert år.

På vei til ferie

Den 9. desember 2015 var Sven Wedemeyer egentlig på vei til en etterlengtet ferietur. Epostprogrammet hans streiket litt, så han fikk ikke lest epost. Ingen visste på forhånd at dette var dagen tildelingen av ERC-stipendene skulle offentligjøres.

Like før forskeren ved Institutt for teoretisk astrofysikk skulle ta med kofferten og gå ut døren fra kontoret, begynte det å komme folk inn til ham for å gratulere. Telefonen kimte.

Etter noen nervepirrende minutter fikk Wedemeyer logget seg inn på nettsidene til ERC (European Research Council) og fikk nyheten bekreftet: 2 millioner euro i en periode på fem år. Yrkeslivet forandret seg.

– Denne tildelingen betyr mye for deg som forsker?

– Absolutt! Jeg er ikke fast ansatt og er avhengig av å hente inn prosjektmidler. Denne tildelingen gir meg stabilitet en tid fremover, og muligheten til å bygge opp en egen forskningsgruppe. Karrieremessig er det helt fantastisk!

Spennende prosjekt

Prosjektet Wedemeyer har fått støtte til heter ALMA – The key to the Sun’s coronal heating problem.

– Det er et utrolig spennende prosjekt som jeg nå kan realisere, et prosjekt som er et resultat av forskning jeg har drevet med i mange år. Det gir også langsiktige enorme muligheter for meg og også for astrofysikk i Norge.

– Hva er det du skal forske på i løpet av de nærmeste 5 årene?

– Jeg skal bruke 66 radioteleskoper til å se på solen! Teleskopene heter ALMA, det står for Atacama Large Millimeter/submillimeter Array. Dette er for tiden et av de aller største astronomiske observatoriene i verden.   

ALMA består av 66 antenner plassert på 5000 meters høyde i Atacama-ørkenen i de chilenske høyfjellene. Antennene kan beveges, og det kan være opp mot 16 km avstand mellom dem. Den kalde, klare, tørre luften i området gjør at observasjonsforholdene er svært gode.

Antenner i ALMA
Antenner i ørkenen: 28 av ALMAs antenner i den chilenske Atacama-ørkenen. Bilde: ESO.

Fra galakser til Solen

ALMA er mest kjent for studier av galakser, stjernetåker og sorte hull. At man kan bruke observatoriet til å undersøke solen er ukjent for mange, selv for mange astronomer.

– Men ALMA er faktisk konstruert for å kunne rettes mot Solen, forteller Wedemeyer.

Dette krever blant annet at paraboldiskene er spesialbehandlet på mikronivå for at de ikke skal ødelegges når de rettes mot den intense varmen fra solen.

Må søke om tid

ALMA er et internasjonalt samarbeid mellom flere kontinenter. Den europeiske delen av ALMA er det astronomiorganisasjonen ESO (European Southern Observatory) som administrerer.

Solobservasjoner med ALMA har blitt testet, men 2016 er det første året det er mulig for forskere å søke om observasjonstid for å studere Solen med de store antenneteleskopene.

Wedemeyer må søke om tid på ALMA men har brukt de siste årene godt for å forberede dette. Han er eksternt medlem av ALMA Regional Center, som er ansvarlig for solobservasjoner med ALMA, og er medlem av både den nordamerikanske og den europeiske utvilklingsgruppen som arbeider med den tekniske delen av observasjonene.

Han har også grunnlagt det internasjonale SSALMON-nettverket som forbereder solobservasjoner med ALMA og som i dag involverer 77 forsker fra 18 forskjellige land.

Sterkt solfysikkmiljø i Oslo

Administrerende direktør i Norsk Romsenter Bo Andersen, har tidligere uttalt at solfysikkmiljøet ved Institutt for teoretisk astrofysikk er et av de sterkeste i verden.

Mange av forskerne i denne solforskningsgruppen ved UiO er interesserte i å studere et tynt atmosfærelag i Solen som kalles kromosfæren. I dette området skjer raske forandringer fra det ene sekundet til det neste, og forskerne ønsker mange bilder med svært kort tid mellom hvert bilde. Dette kan ALMA gi.

I tillegg kan ALMA gi bilder med veldig god romlig oppløsning på bildene, som betyr at man kan se små detaljer. Dette er også vesentlig for moderne solforskning.

Kromosfæren på Solen
Kromosfæren: Et bilde tatt med IRIS-satellitten. Bildet viser kromosfæren, ca 1000-2000 km over Solens overflate.  Bildet er fra et område på Solen med sterk magnetisk aktivitet. Området som vises er omtrent 100 000 km bredt. Nede til høyre kan man se gassen som følger magnetfeltet og danner små løkker (sett ovenfra). Bildet viser stråling fra magnesium, som er 10 000 - 20 000 grader varmt. Bilde: Tiago Pereira/ITA.

Bølgelengde gir gassens egenskaper direkte

Men den største fordelen med ALMA er at de bølgelengdene vi ser på med ALMA-antennene, gir en direkte sammenheng med temperaturen på gassen i solatmosfæren, forklarer Wedemeyer.

ALMA brukes til å observere stråling med en bølgelengde på rundt 1 millimeter. Dette er ekstremt høyfrekvente radiobølger. Mennesker kan ikke se denne strålingen.

I mange tilfeller er det å gå fra det man faktisk observerer, til egenskaper ved gassen i solens atmosfære, en ganske komplisert affære. Men ALMA-observasjonene vil gi Sven og andre solforskere mer direkte tilgang til gassens temperatur.

– Dette er et nytt verktøy i studiet av solen, og det henger veldig godt sammen med andre metoder og teknikker som allerede brukes, forteller Wedemeyer.

For eksempel skal ALMA-observasjoner koordineres med solobservasjoner fra satellitten IRIS, som UiO-forskere er sterkt involvert i.

– Hva slags observasjoner skal du bruke ALMA til å ta?

– Jeg ønsker å ta tidsserier med observasjoner hvert andre sekund. Målet er å ta kanskje hundrevis av bilder ved litt ulik bølgelengde. Rent praktisk bygger man opp et bilde på en veldig spesiell måte med ALMA-teleskopene.

– Her er plasseringene av de 66 antennene svært viktig, plasseringen kan se tilfeldig ut men den er absolutt ikke det. Det er et bestemt mønster som trengs for å lage et bilde.

– ERC-prosjektet ditt starter 1. september 2016, hva skal du gjøre før den tid?

– Jeg skal ansette en forsker, som skal jobbe mer med simuleringsdelen av prosjektet, med utvikling av numeriske koder.

Målet i den første fasen i prosjektet er å bygge opp en database av modeller av solatmosfæren. Denne skal brukes til å lage kunstige observasjoner, som igjen hjelper forskerne til å finne ut hva ALMA faktisk vil observere og hva slags typer observasjoner det er lurt å satse på når de ekte observasjonene skal hentes inn.

– Frem til april må jeg også jobbe med å skrive søknader om observasjonstid til ALMA, fortsetter han.

Ønsker å utvide


– På lang sikt ønsker jeg å utvide dette solatmosfæreprosjektet til også å gjelde forskning på atmosfæren til andre stjerner enn vår egen. Jeg kommer opprinnelig fra en forskningsgruppe i stjernefysikk, og er veldig interessert i sammenhengene mellom vår egen sol og andre stjerner, avslutter Wedemeyer.

Det hører med til historien at etter mange telefonsamtaler og gratulasjoner den 9. desember kom Sven seg av gårde på ferie. Det ble champagne på båten.

Kontakt:

Forsker Sven Wedemeyer ved Institutt for astrofysikk

Les mer

Prosjektside for Sven Wedemeyers ERC-prosjekt

ALMA ser mot Solen

Der astronomene går med oksygenflasker

Solens mystiske grenesjikt

ALMA

SolarALMA prosjektet

ESO-sider på norsk

SSALMON - Solar Simulations for the Atacama Large Millimeter Observatory Network

Tags: 

Skriv ny kommentar

Verifiser deg (din epost-adresse vil ikke bli vist offentlig)

Les også

Sunniva Rose foran CACTUS-detektoren ved UiOs syklotronlaboratorium

Styrker argumentene for thorium som kjernebrensel

FNs klimapanel peker på tre teknologier som kan bidra til å løse de globale klimaproblemene. – Her i Norge driver vi med «cherrypicking», sier kjernefysiker Sunniva Rose. – Det skal liksom ikke snakkes om kjernekraft. Hun gjør det likevel.