8. december 2015

Astronomi-arkæologi – finder 120 år gamle observationer

Astronomi-historie I kælderen under Niels Bohr Institutets bygning på Juliane Maries Vej i København er der fundet astronomiske observationer, som rækker mere end 120 år tilbage i tiden. Observationerne er optaget på tynde fotografiske glasplader, og de har vist sig at rumme optagelser af blandt andet en solformørkelse, som har særlig historisk interesse.

Astronom Holger Pedersen fandt i Niels Bohr Institutets kælder nogle papkasser fra det gamle Østervold Observatorium. Kasserne var fulde af fotografiske glasplader med astronomiske optagelser, der rækker mere end 120 år tilbage i tiden.

De gamle observationer blev fundet ved et tilfælde af astronom Holger Pedersen, der nu er pensioneret, men som stadig har sin gang på Niels Bohr Institutet, hvor han arbejder med projekter.

Kollegerne Michael Quaade og Johan Fynbo følger interesseret med, da Holger Pedersen viser de historiske astronomiske optagelser frem.

”En dag, da jeg gik ned i kælderen for at lave en kop the, fik jeg øje på nogle papkasser fra Østervold Observatorium. De var flyttet med, da observatoriet for mange år siden blev lukket ned. Kasserne viste sig at være fulde af papæsker, så jeg tog dem op på kontoret for at kigge nærmere på dem”, fortæller Holger Pedersen.

Jo nærmere han kiggede, jo mere kunne han se, at der var meget interessante ting imellem. ”Det er astronomi-arkæologi”, siger han begejstret og tager hvide bomuldshandsker på, inden han rører ved glaspladerne.

En kasse indeholder plader fra 1895 til 1897. De er urørte og har ligget sådan lige siden, de blev lagt i kassen. Her ses Jupiter fra 1896. ”Det er virkelig Jupiter-skiven, udbryder Holger Pedersen – ”hvor smukt”. Der er også en hel del optagelser af dobbelt-stjerner. På optegnelserne kan han se, at de er lavet af Carl Burrau, der var ansat på Østervold Observatoriet. Han havde en doktorgrad i undersøgelser med astronomiske måleapparater for fotografiske plader, og både Holger Pedersen og flere andre astronomer, der kigger med, er forundrede over, hvor gode de 120 år gamle optagelser er.

En samling glasplader fra 1909-1922 viser Månen i forskellige faser.

”Det er en anden tids astronomi”, udbryder Johan Fynbo, der er professor på Dark Cosmology Centre ved Niels Bohr Institutet. Han benytter blandt andet kæmpeteleskoperne, VLT i Chile og rumteleskoper i sin forskning i supernovaer, som er eksploderende kæmpestjerner, og han undersøger galakser i det meget fjerne univers, der er mere end 13 milliarder år væk. I 1800-tallet havde man et helt andet verdensbillede. Man vidste ikke, hvor stjernernes lys kom fra, man kendte ikke til galakser udenfor vores Mælkevej, og man troede, at universet var omkring 400.000 år gammelt. Det har siden da været en spændende tid med mange nye opdagelser.

Stort arkiv

Østervold Observatoriums bygning er fra 1861 og kikkerten er fra 1895. I kasserne fra Østervold lå der flere end 150 fotografiske optagelser. Nogle af optagelserne er fra de helt første år, blandt andet en måneformørkelse fra 28. februar 1896. En samling glasplader fra 1909-1922 viser Månen i forskellige faser. Det er meget flotte billeder.

Østervold kikkerten fra 1895. Det er en dobbelt linsekikkert, hvor der er én til visuelt brug og én til fotografiske optagelser på 16 cm glasplader. Glaspladerne anbringes i den grå kassette, og så kigger man i okularet oven over.

Der er også en plade fra 1912, der viser kæmpestjernen Arcturus i stjernebilledet Bjørnevogteren, og et billede viser Oriontågen i stjernebilledet Orion. Nogle plader fra 1921 viser blandt andet kæmpestjernen Deneb, som er en klar stjerne i stjernebilledet Svanen. En optagelse fra den 26. april 1957 viser kometen Arend-Roland, hvor man kan se dens antihale. En artikel i Nature fra 1957 af Fred Whipple beskriver netop kometens antihale.

Bevis for Einsteins relativitetsteori

En glasplade fra 1919 er helt speciel. Den viser en solformørkelse, som er optaget i Sorbal i Brasilien af den engelske astronom Arthur Eddington. Han var en af den tids mest betydningsfulde astronomer, som blandt andet opdagede sammenhængen mellem stjernernes masse og deres lysstyrke samt udførte modelberegninger af stjerners indre processer.

I 1915 havde Albert Einstein fremsat sin almene relativitetsteori, der beskriver sammenhængen mellem rummet, tiden, massen og tyngdekraften. Hvis teorien var sand, ville det betyde, at lys fra f.eks. en fjern stjerne, der passerer tunge objekter – som store stjerner og galakser, ville blive afbøjet af de tunge objekters tyngdekraft.

Her ses den solformørkelse fra 1919, som den engelske astronom Arthur Eddington brugte som bevisførelse for Albert Einsteins almene relativitetsteori.

Teorien var svær at teste, men Arthur Eddington indså, at bevægelserne i vores solsystem kunne give et naturligt kosmisk eksperiment, når Månen kommer ind foran Solen og giver solformørkelse. Den næste solformørkelse ville være 29. maj 1919, og Eddington tog til Brasilien for at fotografere solformørkelsen og de stjerner, man kunne se tæt på Solen i det dæmpede lys. Billedet blev sammenlignet med tidligere billeder af de samme stjerner uden Solen foran. Billederne viste, at Solens tyngdekraft ganske rigtigt afbøjede lyset fra de bagvedliggende stjerner, og det blev et meget stærkt pålideligt bevis for Einsteins relativitetsteori.

Glaspladen fra Niels Bohr Institutets kælder er ikke den originale. Men selv en kopi af originalbilledet er en sjældenhed og historisk spændende.

Holger Pedersen har lavet en fortegnelse over optagelserne, og der er overvejelser om at søge penge til at få optagelserne digitaliseret til Statens Naturhistoriske Museum.

En æske fra 1941 har aldrig været åbnet. Den er tung, så det er ikke glasplader. Da den bliver åbnet kan de se, at det er holdere af messing til at sætte glaspladerne fast i, når de skal placeres på kikkerten for at lave optagelser.