Titta

UR Samtiden - Astrofysikens stora frågor

UR Samtiden - Astrofysikens stora frågor

Om UR Samtiden - Astrofysikens stora frågor

Forskare föreläser om astrofysikens stora frågor. Inspelat den 4 april 2017 på Lunds universitet. Arrangörer: Knut och Alice Wallenbergs stiftelse, Kungliga Vetenskapsakademien och Lunds universitet.

Till första programmet

UR Samtiden - Astrofysikens stora frågor : Bortom gränserna - galaxernas evolutionDela
  1. När vi tittar på galaxpopulationen
    över kosmisk tid-

  2. -speglar de grundläggande variablerna
    en häpnadsväckande enkelhet.

  3. Vi ska prata om galaxers evolution.

  4. Det är en annan storleksordning,
    men det är inte helt annorlunda.

  5. Galaxers evolution kan ses som en del
    av vår modell för universums evolution.

  6. Vår teori om gravitation, allmänna
    relativitetsteorin, berättar mycket-

  7. -om universum som helhet
    och dess innehåll.

  8. Det är mest mörk energi
    men även kall mörk materia-

  9. -som vi inte ser ljus från, utan bara
    påvisar genom gravitationell påverkan.

  10. När jag pratar om galaxers evolution
    handlar det om materia-

  11. -som inte är dominant, den som vi,
    planeterna och stjärnorna består av.

  12. Men den är så grundläggande.

  13. Den utgör inte bara allt det vackra
    som vi har pratat om i dag-

  14. -utan även det vi kan se
    för att spåra universums evolution-

  15. -under de senaste 13,5 miljarder år
    som har gått sen begynnelsen.

  16. Innan vi börjar vill jag ange tonen
    genom att säga-

  17. -att man kan se galaxers evolution
    som två berättelser.

  18. I den ena kan man använda ljuset
    från galaxer som Vintergatan-

  19. -som lyser genom den kosmiska
    historien för att se utvecklingen-

  20. -och testa våra kosmologiska idéer.

  21. Jag ska inte säga så mycket
    om det i mitt föredrag.

  22. Jag hoppas att det tas upp senare.

  23. I stället ska jag utgå från
    vår befintliga kosmologiska modell-

  24. -och prata om hur vi ser på evolutionen
    av system som vår egen galax.

  25. Det knyter an till tidigare föredrag
    på så vis att stjärnor skapas i galaxer-

  26. -och planeter skapas runt stjärnor.

  27. Galaxerna är vaggan för all skönhet
    som vi har pratat om i dag.

  28. Nu vill jag uppdatera er-

  29. -om ett litet urval
    av de stora upptäckter-

  30. -som har gjorts
    de senaste decennierna.

  31. En viktig poäng
    handlar om instrumenten.

  32. En oerhörd mängd information
    har kommit från observationsstudier.

  33. Jag ska anta
    en observatörs perspektiv.

  34. Nån som använder teleskop
    och tittar på verkliga data.

  35. Ni får höra mer
    om den teoretiska aspekten senare.

  36. På den här resan som vi har varit på
    de senaste decennierna-

  37. -har synergin mellan rymd- och
    markinstrument varit grundläggande.

  38. Man har öppnat våglängdsintervall.
    Tack vare närinfrarött kan vi se-

  39. -galaxer från tretton miljarder år
    tillbaka i tiden-

  40. -i universums historia.

  41. Bortre infrarött har öppnat upp
    allt som skymdes av damm.

  42. En stor sak är att vi nu
    kan se galaxpopulationer-

  43. -redan några hundra miljoner år
    efter Big Bang.

  44. Det kunde vi direkt efter att
    WFC3-kameran installerades-

  45. -ombord rymdteleskopet Hubble.
    Det här är efter några år-

  46. -men i dessa väldigt djupa bilder
    av universum-

  47. -såg vi pyttesmå ljusprickar-

  48. -som är galaxer från bara några
    hundra miljoner år efter Big Bang.

  49. Fotonerna har färdats i mer
    än tretton miljarder år för att nå oss-

  50. -och Hubble-teleskopets detektorer.

  51. Men denna glimt av universum
    är inte unik.

  52. Redan då för några år sen hittade vi
    livskraftiga populationer av galaxer-

  53. -bara några hundra miljoner år
    efter berättelsens början.

  54. Hos dessa hundratals galaxer kunde vi
    redan mäta astrofysiska kvantiteter-

  55. -som hur mycket massa som har
    omvandlats från gas till stjärnor-

  56. -och hur stora de är. Diagrammet visar
    storlek i förhållande till kosmisk epok-

  57. -med rödförskjutningen
    som ett mått på tiden.

  58. Här är senare tider,
    och här är tidigare tider.

  59. Rödförskjutningen ökar
    när man går längre utåt i tiden.

  60. Vi kunde redan mäta-

  61. -att galaxerna som aktivt bildar
    stjärnor under dessa epoker-

  62. -växer i storlek, liksom de jättelika
    potentialbrunnar av kall mörk materia-

  63. -inom vilka de befinner sig.

  64. All denna astrofysiska information
    har blivit ännu mer spännande-

  65. -de senaste åren, då vi har lärt oss
    mer om de väldigt tidiga galaxerna-

  66. -och utforskat denna extremt avlägsna
    del av universum-

  67. -genom synergin mellan rymd-
    och markbaserade anläggningar.

  68. Här kombinerar man data från
    det infraröda Herschelteleskopet-

  69. -rymdteleskopet Hubble och
    det markbaserade Keck-teleskopet-

  70. -för att inte bara se ljuspunkterna
    i bilderna av universum-

  71. -utan även se
    deras spektroskopiska signaturer.

  72. Här är rödförskjutning nästan 8,
    och här är en väldigt sällsynt upptäckt:

  73. En galax med en rödförskjutning
    på mer än 10.

  74. Och en lika imponerande
    utvidgning av forskningsfältet-

  75. -i fråga om att utforska epoker
    i galaxpopulationen-

  76. -har varit att spåra
    stjärnbildningens historia-

  77. -inuti galaxer.

  78. Det kosmiska medeltalet
    för densiteten av stjärnbildning.

  79. I nästan tjugo år
    har vi kartlagt det här.

  80. De senaste resultaten
    är häpnadsväckande.

  81. Vi går från dagens universum,
    med noll rödförskjutning-

  82. -till dessa extremt tidiga epoker
    för mer än tretton miljarder år sen.

  83. En sak som vi har kommit fram till
    är när de flesta stjärnorna bildades.

  84. Här ser vi en topp
    vid en rödförskjutning på två-

  85. -vilket motsvarar tio miljarder år sen.

  86. Sen för tio miljarder år sen-

  87. -har den genomsnittliga takten
    för stjärnbildning sjunkigt stadigt-

  88. -till nästan en tjugondel.

  89. I dag lever vi i ett åldrande universum.

  90. Det är inte så tjusigt och spektakulärt
    som det var för tio miljarder år sen.

  91. Jämte den här utvecklingen
    på universums ljusa sida-

  92. -med galaxerna som vi ser-

  93. -har samma data,
    i exempelvis de stora kartläggningarna-

  94. -även kunnat visa oss
    stommen av kall mörk materia-

  95. -som vi inte ser men kan påvisa.

  96. Vi har verkligen kunnat kartlägga
    den trådliknande strukturen-

  97. -hos den kalla mörka materian
    som utgör den kosmiska väven-

  98. -inom vilka galaxer ligger-

  99. -oftast i stora potentialbrunnar
    av kall mörk materia.

  100. Den här parallella utvecklingen inom
    ljusa galaxer och kall mörk materia-

  101. -har inte bara gett oss information
    om när stjärnorna bildades i galaxerna-

  102. -utan även var de bildas i de kosmiska
    strukturer med kall mörk materia-

  103. -som omger galaxerna.

  104. Här är ett diagram som visar massan
    hos haloer av kall mörk materia-

  105. -som omsluter galaxer
    och tiden sen Big Bang.

  106. Färgerna visar densiteten
    av stjärnbildning i universum-

  107. -den kosmiska tätheten-

  108. -eller den normaliserade
    stjärnbildningsaktiviteten i galaxer.

  109. Ljusgult är mycket,
    och det lila är mindre.

  110. Diagrammet visar samma sak
    som vi såg förut:

  111. Att det mesta av aktiviteten sker
    bara några miljarder år efter Big Bang.

  112. Men vi får också veta att vid praktiskt
    taget alla universums epoker-

  113. -bildas stjärnorna
    i haloer av kall mörk materia-

  114. -i en viss typisk storleksordning-

  115. -och blir till galaxer
    i en viss typisk storleksordning-

  116. -med en massa
    som ungefär motsvarar vår galax.

  117. Det är för övrigt
    en väldigt typisk massa.

  118. Det talar för att huvuddelen av
    stjärnornas massa bildas i galaxer-

  119. -som är lika tunga som Vintergatan.

  120. Datan har också talat om för oss-

  121. -varför stjärnbildningens densitet
    ökar med tiden-

  122. -fram till rödförskjutningen vid två,
    för tio miljarder år sen.

  123. Det beror på en ökning av antalet
    lämpliga haloer av kall mörk materia-

  124. -i vilka stjärnorna bildas.

  125. Vi har också förstått
    varför det minskar-

  126. -från en rödförskjutning på två ner
    till det lokala universum och vår tid.

  127. Det beror på att utvecklingen
    av kosmiska strukturer saktar ner.

  128. Det ska Volker Springel berätta
    mycket mer om senare.

  129. Den här övergripande bilden
    kan åskådliggöras i ett diagram-

  130. -som visar proportionen mellan
    mängden stjärnor som har bildats-

  131. -relativt till massan i halon,
    som en funktion av halons massa.

  132. Det säger oss också mycket
    om varför de flesta stjärnor bildas-

  133. -i dessa stora haloer
    av kall mörk materia-

  134. -med en massa omkring tusen
    miljarder gånger så stor som solen.

  135. Skälen som vi finner är
    att om man har haloer som är mindre-

  136. -än den här typiska storleksordningen,
    då är stjärnbildningen ineffektiv-

  137. -eftersom man kastar bort
    mycket materia till stjärnor-

  138. -i stora galaktiska vindar.

  139. Och om kall mörk materia-potentialen
    blir för stor-

  140. -då händer nåt dramatiskt
    och stjärnbildningen avstannar helt.

  141. En eller flera processer
    tar död på alla galaxer-

  142. -som försöker nå över den här toppen-

  143. -och gör slut på all stjärnbildning.

  144. Då förstår man varför det
    är så oerhört effektivt-

  145. -vid just såna här storleksordningar
    av massor i universum.

  146. En intressant sak
    som är svår att förstå-

  147. -är att även om man kan tro
    att stjärnbildning aldrig är effektivt-

  148. -så är det i ett visst avseende
    oerhört effektivt här vid toppen.

  149. Den motsvarar nämligen
    förhållandet i kosmos-

  150. -mellan all den normala,
    baryoniska materians densitet-

  151. -och den kalla mörka materians densitet.

  152. Så vid den här toppen
    ligger vi väldigt nära-

  153. -den genomsnittliga proportionen
    mellan de två formerna av materia.

  154. Det innebär att det rör sig om
    ett väldigt effektivt fenomen.

  155. Det faktum att stjärnbildningen
    avstannar helt i vissa galaxer-

  156. -är en av de stora gåtor
    som vi inte förstår.

  157. En sak som vi vet är
    att omgivningen runt en galax-

  158. -måste vara en faktor.

  159. Särskilt det som vi kallar galaktisk
    miljö verkar ha en betydande roll.

  160. Det här diagrammet visar
    miljöns densitet-

  161. -alltså hur många
    andra stora galaxer eller haloer-

  162. -som galaxen vi studerar omges av,
    alltså den lokala densiteten.

  163. Detta jämförs med galaxens massa,
    och analyser av det här slaget-

  164. -har lärt oss en hel del.

  165. Färgerna visar andelen av galaxer
    där stjärnbildningen har avstannat helt-

  166. -på grund av
    den här okända processen.

  167. Om man tittar på analysen av
    diagrammet, utan gå in på detaljer-

  168. -säger det oss att vi måste leta
    efter två olika processer-

  169. -som bidrar till
    att avbryta stjärnbildningen.

  170. Den ena processen är helt oberoende
    av variabeln här, miljöns densitet-

  171. -och beror bara på galaxens massa.

  172. Eftersom processen
    med att släcka stjärnbildningen-

  173. -är helt oberoende av miljön
    kan man se det som självsläckning-

  174. -även om vi inte vet om "själv" är
    nåt som har med galaxen att göra-

  175. -dess massa, dess densitet
    eller dess supermassiva svarta hål.

  176. Eller om det är halon
    som omger galaxen.

  177. Intressant nog väntar vi oss
    att processen står i proportion-

  178. -till just den storleksordning av massa
    vid vilken de flesta stjärnor bildas-

  179. -vilket motsvarar
    hundra miljarder solar.

  180. Men det finns en annan process
    som får stjärnbildning av avstanna-

  181. -så att galaxerna dör helt
    och inga fler stjärnor bildas.

  182. Det är motsatsen
    till den andra processen.

  183. Det är oberoende av galaxens massa-

  184. -och beror bara på miljöns densitet
    där galaxen befinner sig.

  185. Vi har förstått
    att det inte bara är miljöns densitet.

  186. Fenomenet med släckning
    har helt och hållet att göra med-

  187. -att galaxen kommer in i kall mörk
    materia-halon till en större galax-

  188. -hamnar i omloppsbana
    och blir en satellit till galaxen.

  189. Processen hänger samman med
    att galaxen blir en satellit-

  190. -och med kall mörk materia-halon
    till en annan, större galax,

  191. Det säger oss nåt om
    att stjärnbildningen stannar av-

  192. -på grund av fysiken i den här
    gemensamma kall mörk materia-halon.

  193. Min sista poäng om hur mycket vi lärt
    oss om huvuddelen av populationen-

  194. -handlar om att under de senaste tio
    åren har vi insett-

  195. -att trots detta hierarkiska
    och "kaotiska" scenario-

  196. -där galaxer slås ihop med varandra,
    vilket Martin berättade om...

  197. Vi har denna oerhörda komplexitet
    i universum-

  198. -men låt oss titta på mängden stjärnor
    som bildas per år-

  199. -alltså stjärnbildningstakten här uppe,
    och jämföra med mängden massa-

  200. -som redan har omvandlats
    till stjärnor i en galax.

  201. Det kan vi göra vid vilken mätbar
    kosmisk epok som helst...

  202. Det här är alltså väldigt nära-

  203. -och det här är långt borta
    i avstånd och tid.

  204. Det kvittar faktiskt
    vilken epok vi tittar på:

  205. Antalet stjärnor som bildas per år
    jämfört med antalet befintliga stjärnor-

  206. -är starkt korrelerade, om vi
    struntar i den här lilla utplaningen.

  207. I ett stort spann
    är massorna starkt korrelerade-

  208. -med extremt lite spridning.

  209. Så vid varje epok kan man fråga
    vilken massa stjärnorna i en galax har-

  210. -för att förutsäga takten
    för stjärnbildningen-

  211. -återigen alltså innan den släcks
    av de här okända processerna.

  212. Detta motsäger inte det jag sa förut.

  213. I de olika epokerna
    är lutningen densamma-

  214. -men ni ser att när vi går från tidiga
    epoker till det nuvarande universum-

  215. -minskar värdet för antalet stjärnor
    som bildas per år.

  216. Vi ser alltså återigen
    att det sker en minskning-

  217. -av antalet stjärnor som skapas
    i genomsnitt i universum-

  218. -när universum blir äldre
    och närmar sig vår tid.

  219. Och det är ett robust resultat.

  220. Vi kan titta här
    på stjärnbildningens blomstringstid-

  221. -för ungefär tio miljarder år sen-

  222. -då vi har den högsta densiteten
    av stjärnbildning.

  223. Om man plockar ut en tidpunkt
    och frågar sig-

  224. -hur mycket av stjärnbildningen
    ligger utanför detta täta samband-

  225. -mellan stjärnbildningstakten
    och de befintliga stjärnornas massa-

  226. -så är det väldigt lite.
    Spridningen är 0,3.

  227. Om man räknar hur mycket
    stjärnbildning som ägt rum-

  228. -i stora galaktiska explosioner
    när galaxer slås ihop-

  229. -under dessa otroliga fyrverkerier
    som vi såg tidigare i dag-

  230. -så är det väldigt lite. Högst tio
    procent av stjärnbildningstakten-

  231. -vilket motsvarar två procent
    av stjärnornas massa-

  232. -sker utanför det här sambandet.
    Varför är det så viktigt?

  233. Jo, för att detta samband
    säger oss nåt om enkelhet.

  234. Trots den oerhört dynamiska
    komplexitet som ni har sett i dag-

  235. -med omvandling av olika former
    av gas, från atomär till molekylär-

  236. -inflöden och utflöden-

  237. -är det ändå så att när vi tittar
    på galaxpopulationen över tid-

  238. -och de grundläggande variablerna
    ser vi en häpnadsväckande enkelhet.

  239. Denna enkelhet leder oss till idén om
    att galaxen som fysiskt system-

  240. -kan vara
    ett ytterst självreglerande system.

  241. Och vi har börjat förstå vad denna
    självreglering kan innebära.

  242. Från den kosmiska väven
    med sina trådar av materia-

  243. -kommer ett inflöde av gas till galaxen
    och till dess halo.

  244. Inuti galaxen finns en reservoar av gas
    i olika former-

  245. -vilket ökar komplexiteten.

  246. Ur gasen bildas stjärnor
    och tack och lov planeter.

  247. Stjärnornas massa i galaxen ökar.

  248. Ibland blåser
    galaktiska vindar bort gas-

  249. -till kall mörk materia-halon
    eller till och med ut från halon.

  250. Allt detta ger oss
    ett verktyg för att förstå-

  251. -vad som pågår i galaxen
    som fysiskt system.

  252. Det är förstås förenklat. Processerna
    styrs av parametrar och fysik-

  253. -som vi för närvarande inte förstår.

  254. Men en intressant sak som visar på
    enkelheten trots komplexiteten-

  255. -är att vi kan vara säkra på-

  256. -att trots alla fysiska processer och
    avhängigheten av den lokala fysiken-

  257. -och det som pågår
    i den här förunderliga galaxen-

  258. -så korrelerar stjärnbildningen
    vid varje given epok extremt väl-

  259. -med takten för formation
    av de strukturer av kall mörk materia-

  260. -som omger galaxerna.

  261. Återigen förstår vi inte vad det innebär
    och hur det går till-

  262. -men det säger utan tvekan nåt
    om galaxernas evolution-

  263. -som vi måste undersöka. Och det ska
    vi göra under de kommande tio åren.

  264. Där befinner vi oss, oerhört kortfattat.

  265. Men vi har grundläggande frågor
    om det som vi nu har tittat på-

  266. -och förstås om mycket annat.

  267. Man kan bara titta på utvecklingen
    av nya observationsmetoder.

  268. Vi har sett de första stjärnorna, och
    de svarta hålen tog jag inte ens upp.

  269. Hur de påverkar det tidiga universum
    och dess utveckling-

  270. -är frågor vi kan försöka besvara.

  271. Gas vid hög och låg rödförskjutning.
    Jag har hoppat över all komplexitet-

  272. -men med instrument som ALMA
    har vi kunnat se molekylär gas-

  273. -i form av kolmonoxid. Bara att gå från
    det till hela det molekylära innehållet-

  274. -kommer att vara en stor utmaning.

  275. För att inte tala om att se huvuddelen
    av reservoaren, atomär gas.

  276. Av tidsskäl ska
    jag inte läsa alla de här frågorna.

  277. Poängen är de nya instrumenten
    måste utvidga många forskningsfält.

  278. Och vi ignorerar sånt i det fysiska
    systemet-

  279. -som kan vara grundläggande utan
    att vi vet om det eller på vilket sätt.

  280. Ett exempel är magnetfält.

  281. Men utöver
    att utveckla observationsmetoder-

  282. -måste vi förklara de fenomen
    som jag har visat er.

  283. Vi ser korrelation och samband men
    känner inte till fysiken bakom dem.

  284. Jag har särskilt ett exempel
    och ska säga några ord till om det.

  285. Det är frågan om de fysiska processer
    som får stjärnbildningen att avstanna-

  286. -när massan är
    vid en viss storleksordning.

  287. Eftersom allt korrelerar med allt
    - massan hos halon runt galaxen-

  288. -galaxens massa, dess svarta håls
    massa och materians densitet-

  289. -så vet vi inte vad som ligger bakom
    att stjärnbildningen avstannar.

  290. Det sker förstås redan en fantastisk
    utveckling av instrument.

  291. Instrument som MUSE på VLT
    ger oss en fantastisk detaljrikedom-

  292. -särskilt i storleksordningar
    som i vårt eget program-

  293. -på mindre än hundra 100 parsec
    i den lokala populationen.

  294. Det blir förstås relevant när vi vill
    förstå hur gas omvandlas till stjärnor-

  295. -i galaxerna som uppvisar
    den här fysiska regleringen.

  296. Det ligger förstås mycket framför oss
    i vårt eget ESO.

  297. Instrument som MOONS, som Michele
    Cirasuolo lär säga lite mer om det.

  298. Snart kan det öppna liknande
    dimensioner vid högre rödförskjutning.

  299. Och vi kommer förstås att få höra
    mycket mer om nya anläggningar.

  300. Jag ska inte gå in på dem,
    det blir fler föredrag om instrumenten.

  301. Sånt som JWST, ELT och SKA
    har redan nämnts-

  302. -men nu vill jag fokusera på en annan
    dimension som vi kommer att utforska:

  303. Stora kartläggningar,
    som till exempel Dark Energy Survey.

  304. Siffrorna ligger
    på 570 megapixel per bild.

  305. Dessa kartläggningar ger oss
    400 miljoner galaxer att studera.

  306. Detta är bara början av Big Data-spelet
    som astronomin ska spela-

  307. -ihop med resten av samhället
    och alla tänkbara vetenskapsgrenar.

  308. Om vi tittar på LSST
    pratar vi om miljarder källor-

  309. -och datavolymer
    mycket större än betabytenivån.

  310. Jag är fascinerad över att
    sen vi började använda Big Data-

  311. -kan man läsa väldigt inspirerande
    saker på nätet.

  312. En del påståenden innebär
    verkliga möjligheter-

  313. -som att vi kan testa teorier med en
    exakthet som gör ny vetenskap möjlig.

  314. Detta är helt riktigt.

  315. Nya sätt att tänka. Det stämmer,
    det är en ofattbar mängd data.

  316. Nån tror
    att vår vetenskapliga metod är hotad.

  317. Vi lär inte testa hypoteser längre,
    utan jobba med data-

  318. -och vänta oss att få fram sanningen
    utan antaganden om den.

  319. Det kan mycket väl stämma,
    men det medför också utmaningar.

  320. Som astronomer måste vi förstå
    de utmaningar som vi står inför.

  321. Vi kommer att gå
    samma väg som alla andra-

  322. -och använda självlärande verktyg för
    att tillgodose våra statistiska behov.

  323. Vi kommer att reducera dimensionalitet
    och göra precis rätt saker-

  324. -för att närma oss sanningen
    utifrån datan.

  325. Men en sak som gäller för
    alla forskare som jobbar med Big Data-

  326. -är att vi i slutändan kommer att titta
    på korrelationer mellan element-

  327. -utan att kunna vara säkra på-

  328. -att analysen speglar
    en verklig sanning i universum.

  329. Särskilt när vi tittar på korrelation
    måste vi vara mycket försiktiga-

  330. -eftersom vi måste förstå kausaliteten
    när vi ser korrelationen.

  331. Hur sluter vi oss till kausalitet
    utifrån korrelation?

  332. Här vill jag bara åskådliggöra det
    med ett praktiskt exempel.

  333. Jag pratade om
    att stjärnbildningen avstannar.

  334. I dag känner vi inte till orsaken.

  335. Det här diagrammet visar galaxens
    storlek jämfört med stjärnornas massa.

  336. Färgerna är återigen andelen galaxer
    där stjärnbildningen har avstannat.

  337. Här ser man en perfekt korrelation
    mellan ytdensitet...

  338. Den här linjen är ytdensiteten.

  339. Ytdensiteten korrelerar perfekt-

  340. -med andelen galaxer
    som har blivit släckta.

  341. Man antar att korrelationen
    speglar ett orsakssammanhang-

  342. -alltså att ytdensiteten
    orsakar släckningen-

  343. -eller vice versa,
    att släckningen orsakar ytdensiteten.

  344. Man vet inte
    åt vilket håll kausaliteten verkar.

  345. Men man kan inte få fram mer
    än det som jag har visat er här-

  346. -så vi har sett lagarna
    i universums galaxpopulationer.

  347. Man kan få fram
    stjärnbildningstakten per massenhet-

  348. -ur den vackra kurvan
    som jag visade er tidigare.

  349. Man kan ta samma observerade
    samband för galaxernas tillväxt-

  350. -vilket jag nämnde kort i föredraget.

  351. Sen kan man ta en tänkbar lag
    med galaxens massa.

  352. Låt oss se vad vi får fram
    av detta extremt enkla recept.

  353. Då får man fram
    precis det som man observerar.

  354. Korrelationen mellan andelen
    släckta galaxer och ytdensiteten-

  355. -kommer fram i en modell som
    bestäms bara av galaxens massa-

  356. -och inte har nåt
    att göra med korrelationen.

  357. Och man ser precis samma sak
    med en bra approximation-

  358. -för hur det svarta hålets massa
    utvecklas med stjärnornas massa.

  359. En fin korrelation mellan det svarta
    hålets massa och andelen galaxer-

  360. -där stjärnbildning har avstannat. Det
    har inget att göra med det svarta hålet.

  361. Det är samma antagande, att bara
    den totala massan står för släckandet.

  362. Så kausalitet blir ett stort filosofiskt
    problem och det finna många fler.

  363. Men vi har lösningar framför oss.

  364. Ett exempel är de oerhörda framsteg
    vi har gjort de senaste tio åren-

  365. -eftersom grupper
    som var helt skilda åt-

  366. -och jobbade med gas respektive
    stjärnor vid hög rödförskjutning-

  367. -började kommunicera med varandra
    och nu gör stora framsteg.

  368. Nästa nivå med dessa
    underbara anläggningar kommer-

  369. -när vi kombinerar analyser från
    dem som tittar på vår egen galax-

  370. -samt på universum lokalt
    och vid hög rödförskjutning-

  371. -för att ge ett helhetsperspektiv
    när vi använder utrustningen.

  372. Översättning: Richard Schicke
    www.btistudios.com

Hjälp

Stäng

Skapa klipp

Klippets starttid

Ange tiden som sekunder, mm:ss eller hh:mm:ss.

Klippets sluttid

Ange tiden som sekunder, mm:ss eller hh:mm:ss.Sluttiden behöver vara efter starttiden.

Bädda in ditt klipp:

Bädda in programmet

Du som arbetar som lärare får bädda in program från UR om programmet ska användas för utbildning. Godkänn användarvillkoren för att fortsätta din inbäddning.

tillbaka

Bädda in programmet

tillbaka

Bortom gränserna - galaxernas evolution

Produktionsår:
Längd:
Tillgängligt till:

Kan algoritmer till fullo förstå galaxernas evolution? Marcella Carollo, professor vid institutionen för astronomi vid ETH i Zürich, Schweiz, redogör vad vi vet i dagsläget och tittar framåt mot de utmaningar som hägrar bortom gränserna. När nya datorer och teleskop producerar petabytes och kanske exabytes med data kommer vi att möta filosofiska utmaningar, säger hon. Inspelat den 4 april 2017 på Lunds universitet. Arrangörer: Knut och Alice Wallenbergs stiftelse, Kungliga Vetenskapsakademien och Lunds universitet.

Ämnen:
Fysik > Astronomi
Ämnesord:
Astronomi, Astronomiska instrument, Galaxer, Naturvetenskap, Rymdforskning
Utbildningsnivå:
Högskola

Alla program i UR Samtiden - Astrofysikens stora frågor

Spelbarhet:
UR Skola
Längd:
TittaUR Samtiden - Astrofysikens stora frågor

Trender och framtidsproblem inom astrofysiken

Finns det liv i rymden? Den frågan fascinerar många och inte minst Sir Martin Rees, professor emeritus vid universitet i Cambridge. Rees är kosmolog och rymdforskare med ett specialintresse för galaxernas formation, svarta hål och de mer spekulativa delarna av kosmologin. Här berättar han om sin forskning. Inspelat den 4 april 2017 på Lunds universitet. Arrangörer: Knut och Alice Wallenbergs stiftelse, Kungliga Vetenskapsakademien och Lunds universitet.

Produktionsår:
2017
Utbildningsnivå:
Högskola
Beskrivning
Spelbarhet:
UR Skola
Längd:
TittaUR Samtiden - Astrofysikens stora frågor

Nya sätt att förstå jorden, solen och stjärnorna

Vad kommer nästa generation astrofysiker kunna upptäcka med hjälp av ny teknologi? Den frågan ställer Bruce Elmegreen, IBM:s forskningsavdelning, som här går igenom det vi vet och det som vi ännu inte har svar på. Inspelat den 4 april 2017 på Lunds universitet. Arrangörer: Knut och Alice Wallenbergs stiftelse, Kungliga Vetenskapsakademien och Lunds universitet.

Produktionsår:
2017
Utbildningsnivå:
Högskola
Beskrivning
Spelbarhet:
UR Skola
Längd:
TittaUR Samtiden - Astrofysikens stora frågor

Framtida strukturer i planetsystem

Kan det finnas beboeliga planeter i ostabila planetsystem? Melvyn B Davies, professor vid institutionen för astronomi vid Lunds universitet, visar hur de senaste decenniernas observationer har gett oss flera överraskningar. Dessa upptäckter har inneburit betydande framsteg i att förstå hur planetsystem fungerar och bildas. Inspelat den 4 april 2017 på Lunds universitet. Arrangörer: Knut och Alice Wallenbergs stiftelse, Kungliga Vetenskapsakademien och Lunds universitet.

Produktionsår:
2017
Utbildningsnivå:
Högskola
Beskrivning
Spelbarhet:
UR Skola
Längd:
TittaUR Samtiden - Astrofysikens stora frågor

Att skapa beboeliga planeter på en dator

Finns det jordlika planeter i andra solsystem? Anders Johansen, professor vid institutionen för astronomi vid Lunds universitet, berättar om sitt arbete med datorsimulationer för att beräkna möjligheten för beboeliga planeter i andra solsystem än vårt. Inspelat den 4 april 2017 på Lunds universitet. Arrangörer: Knut och Alice Wallenbergs stiftelse, Kungliga Vetenskapsakademien och Lunds universitet.

Produktionsår:
2017
Utbildningsnivå:
Högskola
Beskrivning
Spelbarhet:
UR Skola
Längd:
TittaUR Samtiden - Astrofysikens stora frågor

Mot direkta studier av beboeliga exoplaneter

Kan vi hitta bevis för liv i rymden inom ett par decennier? Med ny teknologi kommer vi allt närmare att kunna studera exoplaneter genom direkta observationer, berättar Markus Janson, lektor vid institutionen för astronomi vid Stockholms universitet. Han hoppas att detta ska innebära de första reproducerbara bevisen för möjligheten till liv i vår galax. Inspelat den 4 april 2017 på Lunds universitet. Arrangörer: Knut och Alice Wallenbergs stiftelse, Kungliga Vetenskapsakademien och Lunds universitet.

Produktionsår:
2017
Utbildningsnivå:
Högskola
Beskrivning
Spelbarhet:
UR Skola
Längd:
TittaUR Samtiden - Astrofysikens stora frågor

Kemiska analyser av exoplaneters atmosfär

Vilken sannolikhet för beboelighet finns det på expoplaneter? Nikolai Piskunov, professor i astrologi vid Uppsala universitet, berättar om sitt arbete med spektroskopi för att undersöka expoplaneternas kemiska atmosfärer. Inspelat den 4 april 2017 på Lunds universitet. Arrangörer: Knut och Alice Wallenbergs stiftelse, Kungliga Vetenskapsakademien och Lunds universitet.

Produktionsår:
2017
Utbildningsnivå:
Högskola
Beskrivning
Spelbarhet:
UR Skola
Längd:
TittaUR Samtiden - Astrofysikens stora frågor

Bortom gränserna - galaxernas evolution

Kan algoritmer till fullo förstå galaxernas evolution? Marcella Carollo, professor vid institutionen för astronomi vid ETH i Zürich, Schweiz, redogör vad vi vet i dagsläget och tittar framåt mot de utmaningar som hägrar bortom gränserna. När nya datorer och teleskop producerar petabytes och kanske exabytes med data kommer vi att möta filosofiska utmaningar, säger hon. Inspelat den 4 april 2017 på Lunds universitet. Arrangörer: Knut och Alice Wallenbergs stiftelse, Kungliga Vetenskapsakademien och Lunds universitet.

Produktionsår:
2017
Utbildningsnivå:
Högskola
Beskrivning
Spelbarhet:
UR Skola
Längd:
TittaUR Samtiden - Astrofysikens stora frågor

Att förstå universum

Kan vi begränsa den mörka materian så den blir begripbar? Volker Springel, professor vid universitetet i Heidelberg, går igenom vad vi i nuläget förstår om hur strukturer bildas i kosmos. Inspelat den 4 april 2017 på Lunds universitet. Arrangörer: Knut och Alice Wallenbergs stiftelse, Kungliga Vetenskapsakademien och Lunds universitet.

Produktionsår:
2017
Utbildningsnivå:
Högskola
Beskrivning
Spelbarhet:
UR Skola
Längd:
TittaUR Samtiden - Astrofysikens stora frågor

Universum - bortom det synbara

Matthew Hayes, forskare vid Stockholms universitet, går igenom den senaste tekniken inom "low-surface brightness"-astronomin och visar på de nuvarande teleskopens begränsningar. Hayes diskuterar vilken bild av stjärnmateria och utomgalaktisk gas framtidens observationer kommer att ge oss. Inspelat den 4 april 2017 på Lunds universitet. Arrangörer: Knut och Alice Wallenbergs stiftelse, Kungliga Vetenskapsakademien och Lunds universitet.

Produktionsår:
2017
Utbildningsnivå:
Högskola
Beskrivning
Spelbarhet:
UR Skola
Längd:
TittaUR Samtiden - Astrofysikens stora frågor

Galaxernas tidiga evolution, ur ett infrarött perspektiv

Vad vet vi om den första tiden efter the big bang, och vilken roll spelar svarta hål för galaxernas evolution? Kirsten Kraiberg Knudsen, docent i astronomi vid Chalmers tekniska högskola, talar om den fundamentala utveckling som observationer i det infraröda spektrat ger oss för att förstå dessa frågor. Inspelat den 4 april 2017 på Lunds universitet. Arrangörer: Knut och Alice Wallenbergs stiftelse, Kungliga Vetenskapsakademien och Lunds universitet.

Produktionsår:
2017
Utbildningsnivå:
Högskola
Beskrivning
Spelbarhet:
UR Skola
Längd:
TittaUR Samtiden - Astrofysikens stora frågor

Den nya Vintergatan

Hur har bilden av vår galax, Vintergatan, förändrats de senaste åren? Thomas Bensby, forskare i astronomi, berättar om ett av astrofysikens stora mål, att förstå vår egen galax, och om den vetenskapliga guldgruva de nästkommande tio-femton årens observationer kan visa sig vara. Inspelat den 4 april 2017 på Lunds universitet. Arrangörer: Knut och Alice Wallenbergs stiftelse, Kungliga Vetenskapsakademien och Lunds universitet.

Produktionsår:
2017
Utbildningsnivå:
Högskola
Beskrivning
Spelbarhet:
UR Skola
Längd:
TittaUR Samtiden - Astrofysikens stora frågor

Extremt stora teleskop

Hur bygger man ett teleskop med en huvudspegel på 39 meter i diameter? Michele Cirasuolo från The European Southern Observatory berättar om projektet på Paranalobservatoriet i Chile. Inspelat den 4 april 2017 på Lunds universitet. Arrangörer: Knut och Alice Wallenbergs stiftelse, Kungliga Vetenskapsakademien och Lunds universitet.

Produktionsår:
2017
Utbildningsnivå:
Högskola
Beskrivning
Spelbarhet:
UR Skola
Längd:
TittaUR Samtiden - Astrofysikens stora frågor

Hur solens magnetfält skapar rymdväder

Är fotosfären tråkig? Det tycker inte professor Göran Scharmer, astronom och professor i astronomi. Här berättar han om arbetet med att förstå hur solens magnetfält skapar rymdväder. Inspelat den 4 april 2017 på Lunds universitet. Arrangörer: Knut och Alice Wallenbergs stiftelse, Kungliga Vetenskapsakademien och Lunds universitet.

Produktionsår:
2017
Utbildningsnivå:
Högskola
Beskrivning
Spelbarhet:
UR Skola
Längd:
TittaUR Samtiden - Astrofysikens stora frågor

Nya möjligheter till astronomiska upptäckter

Kommer vi att kunna hitta guld i universum? Detta hoppas Avishay Gal-Yam, professor vid institutionen för astrofysik vid Wiezmann-institutet, Israel. Just nu pågår nämligen en revolution för möjligheterna att observera övergående astronomiska händelser. Inspelat den 4 april 2017 på Lunds universitet. Arrangörer: Knut och Alice Wallenbergs stiftelse, Kungliga Vetenskapsakademien och Lunds universitet.

Produktionsår:
2017
Utbildningsnivå:
Högskola
Beskrivning
Spelbarhet:
UR Skola
Längd:
TittaUR Samtiden - Astrofysikens stora frågor

Supernova 1987A - 30 år efteråt

Vad sätter igång en explosion av en stjärna, en supernova? Josefin Larsson, docent i astrofysik vid Kungliga Tekniska Högskolan, berättar om nya insikter om exploderande stjärnor. Dessa kommer av observationer från den till jorden närmst belägna explosionen: Supernova 1987A, som trettio år efteråt fortfarande ger oss nya kunskaper. Inspelat den 4 april 2017 på Lunds universitet. Arrangörer: Knut och Alice Wallenbergs stiftelse, Kungliga Vetenskapsakademien och Lunds universitet.

Produktionsår:
2017
Utbildningsnivå:
Högskola
Beskrivning
Spelbarhet:
UR Skola
Längd:
TittaUR Samtiden - Astrofysikens stora frågor

Jakten på supernovor

Vilket är det bästa sättet att jaga efter supernovor? Jesper Sollerman, professor vid Stockholms universitet, tror sig ha svaret. Här berättar han om sitt arbete med att studera exploderande stjärnor, något som involverar hundratalet människor över flera kontinenter. Inspelat den 4 april 2017 på Lunds universitet. Arrangörer: Knut och Alice Wallenbergs stiftelse, Kungliga Vetenskapsakademien och Lunds universitet.

Produktionsår:
2017
Utbildningsnivå:
Högskola
Beskrivning
Spelbarhet:
UR Skola
Längd:
TittaUR Samtiden - Astrofysikens stora frågor

Den mörka materiens partiklar - upptäckt att vänta

Kommer man kunna bevisa vad mörk materia är? Jan Conrad, professor i astropartikelfysik vid Stockholms universitet, berättar om de kommande bevis man hoppas hitta. Inspelat den 4 april 2017 på Lunds universitet. Arrangörer: Knut och Alice Wallenbergs stiftelse, Kungliga Vetenskapsakademien och Lunds universitet.

Produktionsår:
2017
Utbildningsnivå:
Högskola
Beskrivning
Visa fler

Mer högskola & fysik

Spelbarhet:
UR Skola
Längd
Titta UR Samtiden - 100 astronauter på svensk jord

Så påverkas kroppen av långa rymdfärder

Ben, hjärta, ögon och muskler - allt påverkas och försämras i rymden. Astronauten Tom Marshburn berättar hur man måste träna hela tiden för att hålla sig i form som astronaut. Dessutom lär vi oss om salladsodling i rymden och ny robotforskning för att förbättra rymdpromenader. Inspelat den 22 september 2015 på KTH, Stockholm. Arrangör: KTH.

Spelbarhet:
UR Skola
Längd
Titta UR Samtiden - Nobelföreläsningar 2015

Arthur B McDonald, fysik

Den kanadensiske fysikern Arthur B McDonald fick tillsammans med japanske fysikern Takaaki Kajita Nobelpriset i fysik 2015. Här berättar Arthur B McDonald om arbetet bakom upptäckten som har ändrat vår förståelse av materiens innersta och kan visa sig avgörande för vår bild av universum. Inspelat den 8 december 2015 på Stockholms universitet. Arrangör: Kungliga Vetenskapsakademien.