Svenska forskare ser fram emot Herschel

Herschel ska observera strålning i den kortvågiga delen av mikrovågsområdet till långvågigt infrarött. Genom att titta på denna strålning ska Herschel observera objekt i solsystemet, från Vintergatan i övrigt och från objekt i andra galaxer upp till många miljarder ljusår bort. Herschel ska studera hur galaxer bildas i det tidiga universum, hur stjärnor bildas och hur stjärnbildningen växelverkar med det interstellära mediet, samt molekylkemin i universum. Herschel ska även studera den kemiska sammansättningen hos atmosfärer och ytor på planeter, kometer och månar i solsystemet.

– Herschel är en kemimaskin, säger Bengt Larsson, astronom vid Stockholms universitet. Med Herschel kommer vi att lära oss mer om hur kemin i universum fungerar.

Leta vatten och syre

Förutom att ESA:s projektledare för Herschel är svenska, Göran Pilbratt, så finns det bland de många internationella forskare som otåligt väntar på data från Herschel även svenska forskare. En av dem är Bengt Larsson.

– Jag ska använda Herschel dels för att leta vatten i gasform och dels för att leta syre. Det här är projekt som är en direkt fortsättning på forskning jag gjorde med data från den svenskbyggda satelliten Odin.

Odin ställde hela det astrokemiska området på huvudet när satelliten trots känslig utrustning närapå inte hittade något molekylärt syre alls. Odins mätningar indikerade att halten molekylärt syre i universum var en tusendel av den förväntade.

– Odin gjorde bara en enda detektion av molekylärt syre, säger Bengt Larsson. Men Odin kunde bara titta över ganska stora områden, så vi vet egentligen inte hur mycket syre det finns. Det kan i princip finnas ganska mycket syre på ett litet område.

Hur det är med det hoppas nu Bengt Larsson att Herschel ska kunna svara på.

Vattenkyld stjärnbildning

När det gäller vatten ska Bengt Larsson i första hand studera utflöden och så kallade chocker som har sitt ursprung i nybildade stjärnor. När stjärnor föds bildas en ansamlingsskiva runt dem. Denna skiva tillför den nybildade stjärnan material. När materialet i skivan faller in mot stjärnan så frigörs banenergi, så kallat rörelsemängdsmoment, som måste ta vägen någonstans.

– För att materien i skivan skall kunna bli av med sitt rörelsemängdsmoment så bildas en bipolär jet vinkelrätt mot skivan.

Denna stråle transporterar bort det överblivna rörelsemängdsmomentet, och det är de utflöden och chocker som denna jet skapar som Bengt Larsson och hans kollegor ska studera.

– – Tidigare trodde man att vatten i gasform spelade stor roll för att kyla gasen under själva stjärnbildningsprocessen. Men nu vet vi att stjärnor under bildning innehåller så lite vattenånga att denna effekt bara kan finnas i speciella lägen. Vatten är dock en mycket effektiv kylare, så det kan spela en stor roll vid speciella områden där det produceras mycket vatten, som exempelvis i chocker.

Bengt Larsson påpekar att det generellt finns mycket vatten i universum, men det allra mesta är fruset, exempelvis som is på stoftkorn. Och fruset vatten är inte till någon nytta för de kylningsprocesser som Bengt Larsson studerar.

– Det krävs rätt förutsättningar för att få vatten i gasform.

Med Herschel hoppas han få en bättre bild av exakt vilken roll vatten spelar.

En flygande heliumtermos

Herschel har haft en lång historia. Till största delen beror det på att det är så viktigt med kylningen på ett teleskop som liksom Herschel ska titta på värmestrålning. Är själva teleskopet inte ordentligt kylt kommer det att störa mätningarna, på samma sätt som ljusen från städer gör det omöjligt att göra högkvalitativa astronomiska observationer i deras närhet.

Och "ordentligt" är verkligen ingen underdrift.

– Herschel är i princip inpackad i en termos med flytande helium, säger Bengt Larsson.

Det betyder att Herschels hålls bara någon grad över den absoluta nollpunkten. Men detta betyder även att teleskopet har en begränsad livslängd.

– Heliumet kokar bort allt eftersom, och när heliumet är slut kommer även Herschel nått vägs ände.

Herscheldata kan bli årets julklapp

Men innan Bengt Larsson och hans kollegor i såväl Sverige som internationellt kan ta del av data från Herschel så måste instrumentet kalibreras. Även där deltar Bengt Larsson.

– Jo, jag är med i kalibreringsteamet. Så på ett sätt har jag data från Herschel redan nu, säger han och ler. Men det är bara data för instrumenten. Vetenskapliga data kommer förmodligen mot slutet av året.