Norge og kosmologi

Kosmologi omfatter noen av de mest grunnleggende spørsmålene innen fysikk og romforskning:  Hvordan utviklet universet seg etter The Big Bang? Hvordan ble galaksene, stjernene og planetene til? Hva slags type materie og energi består universet egentlig av?

Forskningen på sola studerer vår nærmeste stjerne og dens komplekse samspill med jorda. Du kan lese mer om forskningen på sola her.

Den kosmiske mikrobølgebakgrunnen sett av romteleskopet Planck. Grafikk: ESA/Planck Collaboration

Forskerne ved Institutt for teoretisk astrofysikk ved Universitetet i Oslo er helt i teten innen internasjonal romforskning.

Institutt for teoretisk astrofysikk ble etablert i 1934. I dag er instituttet et av de ledende sentra for romfysikk internasjonalt.

Ved instituttet forskes det innenfor en rekke disipliner innen astronomi og astrofysikk, men  hovedtemaene er kosmologi og forskning på sola.

Forskerne ved Institutt for teoretisk astrofysikk bruker både teori, observasjoner og datasimuleringer i sitt arbeid.

Observasjoner blir gjort ved hjelp av ulike sonder og fysikkeksperimenter som blir skutt opp i rommet.

Planck og det tidlige universet

Et av disse er romsonden Planck, som ble skutt opp i 2009 og leverte data til forskerne i nesten fire og et halvt år. Planck hadde da de mest kompliserte og avanserte instrumentene som Europa noen gang har sendt ut i rommet.

Romobservatoriet har undersøkt blant annet mikrobølgene som er igjen i universet fra the Big Bang som skjedde for rundt 14 milliarder år siden, og tiden like etter.

Romteleskopet Planck har undersøkt den kosmiske bakgrunnen av mikrobølgestråling, restene etter the Big Bang og universets tidligste tider. Illustrasjon: ESA

Planck har gitt oss de skarpeste bildene noensinne av universet da det var veldig ungt, bare 380 000 år. Disse vil bidra til nye teorier om universets begynnelse og utvikling.

Forskerne håper også å få ny innsikt i spørsmålene om universets struktur med mørk materie og mørk energi. Kunnskapen fra Planck kan fylle store hull i vår totale forståelse av kosmos og hvordan det ble til.

Siden 1998 var forskere ved Institutt for teoretisk astrofysikk tungt inne i utviklingen av Planck. Instituttet var også blant en liten gruppe forskere som hadde eksklusiv adgang til data fra romsonden i løpet av de to første årene.

Norske bedrifter var også med på utviklingen og byggingen av Planck og dens "søstersonde" Herschel.

Video av Planck som scanner himmelen.

Mørk materie, mørk energi og Euclid

Det europeiske romobservatoriet Euclid skal etter planen sendes opp i 2020. Norge deltar aktivt i Euclid-samarbeidet gjennom forskere ved Institutt for teoretisk astrofysikk.

Internasjonalt er dette det største samarbeidsprosjektet i astronomien noensinne. Det er også en av de aller største satsingene i norsk romforskning.

Observasjonene til Euclid vil gi informasjon om hvordan universet utvider seg, som er avhengig av egenskapene til den mørke energien og hvor mye mørk energi som finnes.

Euclid skal undersøke mørk materie og mørk energi som danner universets struktur, her sett som tråder av galaksehoper. Romteleskopet skal etter planen skytes opp i 2020. Grafikk: ESA

Dette vil gi ny kunnskap om "det mørke universet", den merkelige mørke materien og den enda mer mystiske mørke energien som dominerer innholdet i universet i dag.

Mørk materie og mørk energi utgjør mesteparten, faktisk om lag 95 prosent, av innholdet i universet. Den såkalt vanlige materien, som består av protoner, elektroner, nøytroner og atomer, utgjør altså bare fire prosent av alt som eksisterer.

Instrumentene til Euclid vil gjøre målinger på lys som ble sendt ut fra galakser for opp mot 10 milliarder år siden, noe som tilsvarer to tredeler av tiden siden Big Bang.

Forskere ved Institutt for teoretisk astrofysikk vil analysere dataene for å kunne forstå om mørk energi egentlig er en feil ved Einsteins generelle relativitetsteori, og om det er tegn til en skjevhet i hele universet, noe som forskerne tidligere har sett tegn til i mikrobølgestrålingen fra the Big Bang.

Norsk industri bygger deler til et av Euclids to instrumenter. Institutt for teoretisk astrofysikk leder byggingen av disse delene, og vil også bidra med arkivsystem for et av analysesentrene for data fra romsonden.