René Tronsgaards forskning er med til at finde ud af, om vi er alene i universet

Hvorfor opstod der liv på lige præcis Jorden? Det er et af de spørgsmål, der interesserer René Tronsgaard, som er astronom og forsker. Særligt er han interesseret i det, fordi vi ikke har svaret på det.

Er det sådan, at livet opstår, så snart de rette betingelser er til stede, eller er det et helt usandsynligt lykketræf, der har fundet sted på Jorden som måske det eneste sted i universet? Som den kosmiske humlebi, der ikke burde kunne flyve, men alligevel gør det?

René Tronsgaard har skrevet ph.d. om måling af såkaldte exoplaneters masse og massefylde. Exoplaneter er planeter omkring andre stjerner end solen. Hvis vi kender en planets masse, afgrænser det mulighederne for, hvad planeten kan bestå af. Og det kan blandt andet hjælpe os med at forstå, om der kan være mulighed for liv, som vi kender det.

Hans forskning handler blandt andet om at eliminere de usikkerheder, der er forbundet med at måle exoplaneters masse. Og der er det vigtigt at være så præcis som mulig.

»I astronomien er det nogle kæmpestore tal, vi slynger omkring os. Jorden vejer for eksempel 6.000.000.000.000.000.000.000 ton, men så sidder jeg her og måler noget, der bevæger sig med nogle få meter i sekundet,« siger han.

»Det er pludselig nogle meget håndgribelige størrelser meget, meget langt ude i rummet.«

Planeters parpiruetter

René Tronsgaard fortæller, hvordan to objekter, der kredser om hinanden, har et fælles massemidtpunkt. Han sammenligner det med en par-piruet, man kender fra kunstskøjteløb.

Når to kunstskøjteløbere – eller en planet og en stjerne – kredser om hinanden, har de et fælles massemidtpunkt, der ligger et sted imellem dem. Massemidtpunktet forskydes i retning af det tungeste af de to objekter. Planeter kredser ikke om stjerner, som man ellers kunne tro, når man hører formuleringer som »Jorden kredser om solen« – de to kredser derimod om deres fælles massemidtpunkt.

Stjerners hastighed væk fra eller imod os kan man med ret stor præcision måle ved hjælp af den såkaldte Dopplereffekt. Det er det fænomen, at bølger af lyd eller lys observeres forskelligt, afhængigt af om kilden bevæger sig. Når en ambulance kører forbi med høj hastighed, er det eksempelvis på grund af Dopplereffekten, at dens sirene lyder forskelligt, afhængigt af om den kører mod eller væk fra en.

Hvis man kan måle en stjernes bevægelse omkring et fælles massemidtpunkt tilstrækkeligt præcis, kan man principielt set regne ud, hvor mange planeter der er i systemet, hvor de befinder sig, og hvor tunge de er. Og ved vi det, kommer vi nærmere spørgsmålet om, hvorvidt der kan eksistere liv.

Konkret har René Tronsgaard elimineret en lille fejlkilde i den allerede kendte Dopplermetode.

Jorden bevæger sig med 30 kilometer i sekundet rundt om solen, og samtidig roterer Jorden om sin egen akse. 

Det betyder, at man er nødt til at korrigere de hastigheder, man måler af andre stjerner – og den korrektion er hidtil blevet beregnet ud fra et enkelt tidspunkt i midten af målingen. Men René Tronsgaard har i stedet vist, at det i nogle tilfælde er vigtigt, at man »akkumulerer korrektionen over hele eksponeringen«, som han formulerer det.

Altså at man kigger på hele perioden, man har observeret, og derved tager højde for, hvordan korrektionen ændrer sig i løbet af den tid, målingen varer. Det er typisk mellem nogle minutter og en halv time.

Det er ikke umiddelbart et stort problem, fortæller René Tronsgaard, men når man skal måle massen af små planeter, kan selv de mindste forbedringer give store fremskridt.

»Man har det med at acceptere fejlkilder, når de er små nok. Der er nok ikke mange, der har tænkt over det her før nu,« siger han.

Og så er René Tronsgaard også en slags rum-opdagelsesrejsende, for han har bekræftet opdagelsen af og beskrevet en ny planet – »EPIC 229004835 b« hedder den indtil videre.

Ved hjælp af dopplermetoden har han og kollegerne målt, at planeten har en masse på cirka ni gange jordens. Det er en af de relativt få exoplaneter, hvor det er muligt at måle både planetens masse og diameter – og dermed også dens rumfang og massefylde. Sådan et datapunkt har stor værdi, når andre forskere prøver at forstå det store billede af, hvordan planeter dannes, og solsystemer opstår, fortæller René Tronsgaard.

Teknologisk fremskridt

Forskningen i exoplaneter har været drevet af teknologiske gennembrud, fortæller René Tronsgaard. Selv om man siden 1500-tallet har gjort sig tanker om, hvorvidt der fandtes planeter, der kredser omkring andre stjerner end solen, var det først i 1995, at man var i stand til at detektere den første planet, der gjorde netop det. I dag er antallet af kendte exoplaneter over 5.000. Dog, fortæller René Tronsgaard, er det ikke utænkeligt, at der formentlig gemmer sig over 100 milliarder exoplaneter alene i vores galakse Mælkevejen.

»Men spørgsmålet er, om der er noget særligt ved de planeter, der er omkring solen sammenlignet med andre planeter, altså exoplaneter,« siger René Tronsgaard.

René Tronsgaards forskning handler dybest set om at få kortlagt, hvilke planeter der er omkring hvilke stjerner, hvilke baner de løber i, og hvordan de er opbygget.

Det næste skridt bliver at måle på indholdet i atmosfæren omkring de planeter, René Tronsgaard og andre astronomer er i gang med at kortlægge i dag. Det kan man allerede gøre i dag på nogle af de større planeter, men værktøjerne til at lave den slags målinger for jordlignende planeter, venter vi stadig på. 

Når vi når dertil, vil det være en måde at lede efter tegn på, om der gemmer sig liv på andre planeter.

»Selve fysikken bag det, jeg laver, er egentlig simpel og velkendt. Sammenlignet med mine kolleger, der eksempelvis forsker i skjulte dimensioner og i universet, der udvider sig, er det relativt simpel fysik, men teknologisk er det kompliceret,« siger han, inden vi kommer ind på det indledende spørgsmål.

Er Jorden humlebien, der ikke burde kunne flyve, men alligevel gør det, eller er den blot én af mange planeter, hvor liv er opstået?

Vi ved det ikke, men forskningen bevæger sig hurtigt, fortæller René Tronsgaard.

»Det kunne potentielt være noget, vi finder ud af i vores levetid. Det afhænger blandt andet af, hvornår den nødvendige teknologi står klar, men også hvor udbredt liv er. Og om vi kan finde ud af at lede de rigtige steder. Vi ved endnu ikke ret meget, men det går stærkt med forskningen på området,« siger han.

Konkret hvilken nytte man får ud af at vide, om der kan opstå liv på andre planeter, spørger René Tronsgaard også nogle gange sig selv om. Særligt fordi forskning koster samfundet ressourcer og tid, som kunne bruges på mere jordnære problemer. 

Der har fra forskellige fronter været spekuleret i, at menneskeheden en dag vil forlade Jorden til fordel for en plan(et) B. Det er dog på ingen måder realistisk, mener han.

Så selv om hans forskning ikke er en undersøgelse af, hvor menneskeheden en dag skal finde et nyt hjem, mener han alligevel, at grundforskning, som det han har bedrevet, har en betydning.

»Ting kan være vigtige uden at være nyttige,« siger han og sammenligner det at udforske rummet med at investere i fodboldstadioner og kunstmuseer. Det nytter som sådan heller ikke, siger han og fortsætter, at hvis man holdt op med det, ville vi miste noget af os selv.

»Det er denne appetit på det unyttige, der er med til at definere os som mennesker og giver livet en form for mening.«