Årssummeringen 2010 går vidare från astrofoto till astroforskning, från snyggast till smartast. Vilken ny svensk astronomiforskning har gett mest eko bland världens astronomer år 2010? Frågan är snudd på omöjlig att svara på, men ett sätt är att söka i astronomernas artikeldatabas ADS efter vilka av årets artiklar (med en huvudförfattare med bas i Sverige alltså) som citerats mest.


Studier av bland annat supernovor (SNe) pekar ut de mest troliga värden för kosmologernas favoritparametrar. Om w är -1 så har Einstein svaret om hur det accelererande universum ska beskrivas. (Graf: från Amanullah m fl 2010)

1 Supernovorna ringar in den mörka energins egenskaper. Vad är den mörka energin och varför accelererar universums utvidgande? Rahman Amanullah med kollegor vid Stockholms universitet och på annat håll i världen detaljstuderade några välvalda exploderande stjärnor, supernovor alltså. Sedan la de ihop de nya data med alla tidigare mätningar och räknade ut vad alltsammans säger om den mörka energin och dess historia. Resultatet: den mörka energin är fortfarande på fri fot, så att säga, men signalementet börjar bli tydligt. Framförallt tycks den inte ha inte ha ändrat skepnad under universums livstid. Dessutom pekar observationerna på att den beskrivs bäst av Einsteins kosmologiska konstanten. Det innebär att det som ligger bakom vårt accelererande kosmos är är ett slags inneboende energi som finns i varje del av själva rummet. Artikeln i Astrophysical Journal gav nästan hundra citeringar, ett pressmeddelande från Stockholms universitet och Rahman Amanullah fick ge sin syn på allt det mörka i tidningen Fokus i oktober. artikeln på ArXiv


Graf: mörka partiklarna ringas in. (Bild: C. Savage m fl)

2 Har någon detekterat partiklarna som utgör den mörka materian?
Universums massa består till största del av den ännu helt mystiska mörka materian. Bland experimenten som försöker fånga partiklar av mörk materia på jorden är kanske inget mer spännande och kontroversiellt än DAMA/Libra-experimentet i Italien. Men dess resultat verkar inte stämma överens med andra liknande experiment. Stockholmsfysikern Chris Savage med kollegor räknade på vad de olika experimentens resultat kan tänkas säga om möjliga mörk materia-partiklar och kom fram till att de inte alla kan vara rätt. Den mörka spänningen stiger. Artikeln publicerades på ArXiv i juni.


Segue 1, avbildad i gammastrålning. Så gott det går.
(Bild: Fermiteleskopet/P. Scott m fl)

3 Minsta galaxen får säga sitt om den mörka materian. Vintergatans minsta grannar tros innehålla mycket mörk materia i förhållande till deras stjärninnehåll, och allra minst är minigalaxen Segue 1. Om den mörka materian består av partiklar som bara extremt sällan krockar och ger sig till känna via gammastrålning så är det på sådana här ställen som det gäller att leta. Rymdteleskopet Fermi stirrade hoppfullt mot Segue 1 under sitt första år men såg precis inga tecken på en sådan signal. Det visar Pat Scott (Stockholms universitet) med kollegor i den här artikeln, som räknar dessutom ut vad den uteblivna signalen ställer för krav på dagens mest tänkbara teorier om mörk materia-partiklarna. Artikeln publicerades i Journal of Cosmology and Astroparticle Physics i juni och finns på ArXiv.


En lyckad teoretisk modell (svart linje) lyckas förklara
en gammablixts spektrum (mätpunkterna). (Graf: F. Ryde m fl)

4 Den dolda ordningen i gammablixtarnas kaotiska sken. En tung men kompakt stjärna exploderar och i dess mitt föds ett svart hål som varslar universum medelst två strålar av ohyggligt energiska partiklar. Så tror astronomer attt de förr helt mystiska gammablixtarna funka, men hur de sekundkorta utbrott av gammastrålning egentligen kommer till är ännu mycket oklart. Forskarteamet bakom den här artikeln, lett av KTH-astrofysikern Felix Ryde, analyserar vad rymdteleskopet Fermi såg när det upptäckte gammablixten som flammade upp den 2 september 2009, och visar att den faktiskt låter sig förklaras av ganska enkla om än extrema processer. Ett steg alltså mot att kunna förstå hur universums allra största stjärnsmällar funkar. Läs artikeln, som utkom i februari i Astrophysical Journal Letters.


En stjärna ljusnar och bleknar när en annan passerar framför den.
(Graf: Bensby m fl 2010)

5 Stjärnor som teleskop. Ljuset från stjärnor i Vintergatan berättar om vilka grundämnen de är gjorda av, och därmed om galaxens historia. En knepig fråga för forskare inom galaxhistoria är hur Vintergatans centrala utbuktning, även känd som bulben, kom till, och varför galaxer med tyngre svarta hål i mitten har bulber med mer stjärnor i. Men därute i bulben är det bara de allra ljusaste jättestjärnorna vars innehållsförteckning kan mätas med dagens teleskop. Thomas Bensby och Sofia Feltzing från Lund har tillsammans med ett gäng kollegor kommit runt problemet på ett spännande sätt. De kunde mäta några av bulbens annars oåtkomligt ljussvaga dussinstjärnor genom att använda mellanliggande stjärnor som förstoringslinser. Fenomenet kallas mikrolinsning och har Einsteins allmänna relativitetsteori i botten.  Resultaten? Bulbens mindre stjärnor är ett sammansättningsmässigt brokigare gäng än man hade trott utifrån deras ljusare syskon. Det ger stöd åt idén att bulben bildats när mindre galaxer och gasmoln slukades av Vintergatan tidigt i dess historia, och en hel del nya fakta som behöver förklaras av de som bygger datormodeller av hur vår galax blev den den är. Artikeln är med ett nummer av Astronomy & Astrophysics från i mars och kan läsas även på ArXiv.

6 Hur kom de kosmiska partiklarna hit? Stockholmsfysikern Antje Putze med kollegor beskriver sin sofistikerade datormodell för hur kosmiska partiklar med olika energier reser tvärs över galaxen. Artikeln på ArXiv
7 Infrarött stjärnljus ger insikter om bulben. Vintergatans bulb skapades under galaxens första par miljarder år, enligt infraröda högprecisionsmätningar av 11 röda jättestjärnor som lundaastronomen Nils Ryde gjort med hjälpa av några kollegor och jätteteleskopet VLT i Chile. Artikeln på ArXiv
8 Spår av uråldriga stjärnexplosioner i en pytteliten galax. Stjärnorna i den lilla och mycket ljussvaga galaxen Bootes I är gjord av materia som berikats av bara några få tidigare supernovor, upptäckte Sofia Feltzing (Lund) och kollegor. Läs artikeln
9 Bor vi mitt i ett otroligt stort tomrum i universum? Nej, säger Michael Blomqvist och Edvard Mörtsell vid Stockholms universitet. Tanken om att universums accelerande expansion kan förklaras om vi bara råkar befinna oss mitt i en ovanligt gles del av universum motbevisas av mätningar som gjorts av avlägsna supernovor. Läs artikeln
10 Hubbles uppföljare kan hitta mörka stjärnor. Stjärnor som lever länge med mörk materia som kraftkälla borde ha funnits förr i universum. Ett forskarlag lett av stockholmsastronomen Erik Zackrisson har räknat ut hur man skulle kunna känna igen sådana ”mörka stjärnor” och drar slutsatsen att de kanske ligger inom räckhåll för Hubbleteleskopets efterträdare, NASA:s budgetslukande James Webb Space Telescope. Artikeln på ArXiv