Fermi-satelliten har förändrat vår syn på universum

För tio år sedan lyfte satelliten GLAST upp i rymden. Idag heter satelliten Fermi och har revolutionerat vår syn på universum.

Hela projektet leds av NASA, men bakom finns ett stort forskarlag där bland annat KTH och Stockholms universitet ingår.

Satelliten mäter röntgen- och gammastrålning, som har upp till flera miljoner gånger mer energi än synligt ljus. Några av de mest spektakulära fenomenen i rymden är kopplad till denna strålning.

Genom att analysera strålningen som Fermi mäter kan forskare få bättre förståelse för hur fenomen som svarta hål och spektakulära stjärnexplosioner fungerar. Men forskarna kan också testa några av fysikens mest fundamentala teorier.

Under åren satelliten har varit ute i rymden har den detekterat gammastrålning från ett par tusen galaxer. Observationerna från detta visar att strålningen uppstår när laddade partiklar accelereras till höga hastigheter i magnetfält som är kring roterande svarta hål. De svarta hålens massa kan vara så stor som en miljard gånger solens. De allra flesta galaxer tros ha denna typ av svarta hål i sin mitt, även vår egen Vintergata.

Det svenska teamet har bland annat funnit belägg för att en av galaxerna har två svarta hål som kretsar kring varandra med en period om två år genom att analysera hur strålningen varierar över tid.

Man har också upptäckt en gravitationslins med gammastrålning. En gravitationslins är en effekt som förutspås av Einsteins allmänna relativitetsteori: ljus som passerar nära en galax böjs runt den, och galaxen fungerar alltså som en slags lins. Om en annan galax ligger bakom så gör detta att gammastrålningen når oss längs två olika vägar.

Fermi har även betytt enormt mycket i ett annat forskningsområde, nämligen gammablixtar. Gammablixtar är kraftfulla kosmiska explosioner som tros uppstå då snabbt roterande, tunga stjärnor kollapar till svarta hål, eller när två neutronstjärnor smälter samman. Fermi har observerat över 2 300 gammablixtar, vilket är mer än någon annan satellit, och hjälpt forskarna förstå hur de kraftiga strålningarna uppkommer. Explosionen ger upphov till ett eldklot som expanderar med en hastighet nära ljusets, och strålningen i huvudsak uppkommer nära ytan av detta.

Men Fermi-observationerna har gett mer än så. De visar att ljusets hastighet genom rymden är densamma oavsett ljusets energi, vilket är en viktig del i Einsteins relativitetsteori. Idag vet forskarna att mer än 80 procent av materian i universum består av en okänd typ av partiklar. Den kallas för den mörka materian, eftersom partiklarna inte ger ifrån sig något ljus. Med lite tur kan den mörka materians partiklar förinta varandra och ger då upphov till gammastrålning som går att mäta med Fermi.

Fermi är speciellt bra på att kartlägga himlen i gammastrålning och eftersom mörka materian bör finnas överallt, kan Fermi nå enorm känslighet i jakten på mörka materians partiklar. Trots att Fermi-satelliten kretsat kring Jorden cirka 55 000 varv, fortsätter forskarna upptäcka mer.

Läs mer

• Källa
• Fler artiklar