Illustrasjon av universet som er laget ved hjelp av kosmologi-eksperimenter.

Kart over den kosmiske bakgrunnsstrålingen som målt av ESAs Planck-satellitt mellom 2009 og 2013. Dette kartet viser materiefordelingen i universet rett etter Big Bang, og det ble laget av en tidlig utgave av Commander-programvaren, som nå skal oppdateres til å analysere neste generasjons kosmologi-eksperimenter. Bilderettighetene eies av ESA og the Planck Collaboration.

Er det mulig å modellere hele universet?

Det kan høres ut som en idé fra bokserien The Hitchhiker´s guide to the galaxy, men det er i ferd med å bli realitet.

Av Elina Melteig
Publisert 11. apr. 2024

Hele universet, fra solsystemet til galaksehoper, fra i dag og til the Big Bang – alt dette skal inn i samme modell. Professor Ingunn Kathrine Wehus og professor Hans Kristian Eriksen har fått penger fra Det europeiske forskningsrådet til å videreføre drømmen som de begynte å jobbe med for ti år siden.

– Det er latterlig gigantisk, sier professor Hans Kristian Eriksen ved Universitetet i Oslo. Folk trodde ikke det var mulig for ti år siden, da vi begynte, men vi har jobbet målbevisst steg for steg, forklarer han.

Eriksen får 2,5 millioner euro i et såkalt ERC Advanced Grant. Formålet med denne stipendordningen er å støtte ledende etablerte forskere i verdensklasse. 

Om prosjektet: 

Cosmoglobe-prosjektet startet i 2019, og er finansiert av EU gjennom et ERC Consolidator Grant med Professor Ingunn Kathrine Wehus ved Institutt for Teoretisk Astrofysikk ved Universitetet i Oslo som Principal Investigator.

Professor Hans Kristian Eriksen ved Institutt for Teoretisk Astrofysikk ved Universitetet i Oslo har i årets runde fått et nytt ERC Advanced Grant til prosjektet Commander, som skal gjøre analyse-verktøyene tusen ganger raskere.

Eriksen forteller at hovedmålet med prosjektet er å oppdage gravitasjonsbølger fra The Big Bang. Eriksen forteller at dette er «skjelvinger» i rommet fra smellet for mange milliarder år siden.

Alt må inn i samme modell

– For å kunne oppdage dem må vi modellere alt fra vårt eget solsystem til Melkeveien og til hele universet, i samme modell, forklarer Eriksen.

Eriksen forklarer at grunnen til dette er at de enkelte modellene blir for oppstykket til å kunne oppdage noe så stort som etterdønninger fra universets begynnelse.

– Klassisk analyse i astronomi har vært at vi tar data, som kalibreres, og deretter lager kart over universet på ulike frekvenser. Fra disse kartene prøver vi å få ut annen informasjon, slik som bakgrunnsstråling. Og vi kan finne kosmologiske parametere slik som alderen til universet, eller når de første stjernene ble tent, sier Eriksen.

Denne måten å jobbe på vil ikke gi svar på de aller største spørsmålene, mener han.

– Denne måten å jobbe på fungerer ikke lenger. Det vi lærer underveis må tilbake i modellen. Vi må lukke sirkelen slik at det vi gjør når vi kalibrerer instrumenter, det må gjøres på alle instrumenter samtidig. Den gamle lineære måten å jobbe på må byttes ut med en sirkulær metode, forklarer Eriksen.

Les også: Nå er forskerne klare til å ta imot gravitasjonsbølger fra The Big Bang

Harald Hårfagre samlet Norge – Wehus og Eriksen samler kosmologien

Eriksen sammenlikner prosjektet med samlingen av Norge:

– For å få til dette, må kosmologien samles til ett felt. Det er målet til Cosmoglobe, som startet i 2019 med Ingunn Wehus ved UiO som prosjektleder. På mange måter er Ingunn Wehus kosmologiens svar på Harald Hårfagre, sier han med et glimt i øyet.

Neste generasjons datasett vil være mye mer sensitivt. Det betyr at forskerne må ha flere og bedre datamaskiner for å gjøre de samme utregningene, samtidig som eksperimentene også er større.

– Så langt har Cosmoglobe stort sett jobbet med forrige generasjons datasett som var ganske små i størrelse. Det vi skal gjøre i det nye ERC-prosjektet er å analysere framtidige datasett, som er veldig mye større og mer sensitive. Nå kommer altså den industrielle revolusjonen til kosmologien: Vi går fra ett og ett manuelt eksperiment til masseanalyse. Det er det vi har fått penger til nå. Da kan vi se på helt nye problemer, forklarer Eriksen.

Funnet av gravitasjonsbølger vil trolig føre til Nobelpris

Eriksen og Wehus
Hans Kristian Eriksen og Ingunn Kathrine Wehus på besøk ved Kavli-instituttet i Tokyo, godt fornøyd med årets ERC-tildeling. De ser her på en prototype av en safir-plate for LiteBIRD, neste generasjons CMB-satellitt som skal skytes opp i 2032 og lete etter gravitasjonsbølger fra Big Bang. Foto: Professor Tomotake Matsumura.

Eriksen og Wehus skal i første omgang samarbeide med Simons Observatory, som fikk sine første testmålinger i desember 2023. Eksperimentet starter for alvor høsten 2024. Da er målet å oppdage gravitasjonsbølger eksperimentelt.

– Hvis signalene ligger i området som Simons Observatory kan fange opp kan vi forvente at vi har svaret om tre år. Hvis signalet ikke er her må vi nok vente til vi får andre og enda mer sensitive eksperimenter, men førstemann som klarer å fange opp signalet kommer til å få Nobelprisen, sier Eriksen.

Han og Wehus er ligger i førersetet på å lage en slik modell som trengs for å bekrefte funnene.

Men hvorfor er etterdønningene etter Big Bang så viktige?

Ingen vet hvordan verden ble til

– Hvilke kvantemekaniske prosesser var det som startet universet? Vi tror at universet var i en liten kvantemekanisk tilstand. Disse målingene kan gi oss informasjon om hvilke fysiske lover som gjaldt på dette tidspunktet, og det er de eneste målingene vi kan gjøre for å forstå dette, sier Eriksen.

Han forteller at dette er grunnen til at myndigheter i hele verden er villige til å putte penger i slike eksperimenter.

Emneord: Astrofysikk