Et glimt av den mørke energien

- Universet utvider seg raskere enn det burde gjøre ifølge Einsteins generelle relativitetsteori, og denne hastigheten ser bare ut til å øke, men ingen vet hvorfor, sier Per Barth Lilje, professor ved Institutt for teoretisk astrofysikk (ITA) ved Universitetet i Oslo.

Derfor ønsker Lilje og andre forskere å måle hastigheten som universets utvidelse har hatt på ulike tidspunkt. For å gjøre det må universets struktur kartlegges i stor skala.

Nettopp det blir romteleskopet Euclids hovedoppgave. Dens to instrumenter, Visible Imager (VIS) og Near Infrared Spectro-Photometer (NISP) skal kartlegge universet i både synlig lys og nær-infrarødt.

Byggingen av NISP ledes av Frankrike og omfatter forskere i Belgia, Danmark, Frankrike, Italia, Norge, Romania, Spania og Tyskland. Lilje leder det norske arbeidet med NISP.

Euclid skal skytes opp i desember 2020 og forske i minst 6 år.

To norske strukturer til Euclid

- Vi bygger to mekaniske strukturer til NISP, det vil si boksen som den nedkjølte elektronikken til instrumentet skal sitte inne i og "føttene" som instrumentet skal stå på, sier Lilje.

De kalde delene av instrumentet Near Infrared Spectro-Photometer (NISP) til romteleskopet Euclid skal sitte inne i denne bronsefargete boksen. Boksen er bygget av Prototech i Bergen i samarbeid med Institutt for teoretisk astrofysikk ved Universitetet i Oslo. Foto: Laboratoire d'Astrophysique de Marseille 

Begge strukturene har ekstreme krav til stabilitet, må ikke lede vibrasjoner, utvide seg, eller krympe ved temperaturendringer.

Det er ikke lett å forhindre når temperaturen inne i instrumentet skal holde minus 150 grader Celsius.

De to strukturene er planlagt og utformet av firmaet CMR Prototech i Bergen i samarbeid med Laboratoire d'Astrophysique de Marseille i Frankrike, med lokal prosjektledelse av Lilje, og bygging av Prototech.

Støttet av Norsk Romsenter og ESA

Siden Euclid har potensial til å kartlegge 3 milliarder galakser, blir datamengden mye større enn fra tidligere romteleskoper som også har skuet langt ut i kosmos, som Planck.

Det indre av romteleskopet Euclid. Den norskbyggete instrumentboksen og dets underlag sitter ytterst til høyre i bildet. Foto: Laboratoire d'Astrophysique de Marseille

Derfor skal den enorme datamengden fra Euclid behandles av et stort felles datasenter som ITA er en del av.

- Det internasjonale samarbeidet om Euclid teller mer enn 1200 forskere og er dermed verdens største astronomiske konsortium, sier Lilje. I Norge vil 10 til 20 forskere jobbe med romteleskopet og dets datastrøm.

Arbeidet med Euclid og NISP-instrumentet støttes av Norsk Romsenter gjennom den europeiske romorganisasjonen ESAs program PRODEX.

Kan revolusjonere astrofysikken

Euclid skal kartlegge universets struktur mer nøyaktig enn noen annet romteleskop har gjort. Kanskje vil det gi svar på hvorfor universet er asymmetrisk og litt vridd.

Romteleskopet vil også utvide kunnskapen om galakser, hvordan de dannes og utvikles, hvordan de påvirker hverandre i galaksehoper, og mer. Men først og fremst skal kartleggingen av universet i stor skala brukes til å teste teorier om hvorfor kosmos utvider seg så raskt.

En modell av det kosmiske nettet, universets struktur i stor skala. Hver tråd består av et stort antall galakser og galaksehoper. Grafikk: Springel et al., Virgo Consortium

- Dermed vil vi kunne utelukke noen teorier om hva den ukjente mørke energien er for noe og forhåpentligvis komme nærmere svaret på gåten, sier Lilje.

For mens flere forskere begynner å få en viss forståelse om hva mørk materie er, forblir den mørke energien et enda større mysterium. Dermed kan Euclid komme til å revolusjonere kosmologi og astrofysikk.

- Støtten fra Norsk Romsenter og PRODEX-programmet var helt avgjørende for å kunne delta på et stort romprosjekt som Euclid, sier Lilje.

Et løft for norsk kosmologi

- Det har vært veldig spennende å følge Euclid siden ESAs vitenskapelige programstyre godkjente prosjektet i 2011, sier Pål Brekke ved Norsk Romsenter. Han er norsk delegat i ESAs Science Programme Committee og Euclid Steering Committees.

Ifølge Brekke var det viktig at valget falt på Euclid fordi kosmologi er et av de to satsingsområdene innen norsk astrofysikk. Det andre satsingsområdet er solfysikk, hvor Norge fikk full uttelling da solsonden Solar Orbiter ble tatt ut for utvikling i 2011.

- Deltakelsen i Euclid vil gi det norske kosmologimiljøet et stort løft hvor forskere og studenter vil kunne bade i store mengder enestående observasjoner, avslutter Brekke.

Kontakt

Per Barth Lilje - Institutt for teoretisk astrofysikk - Universitetet i Oslo - 22 85 65 17

Pål Brekke - Seniorrådgiver, Romforskning - Norsk Romsenter - 22 51 18 27