ESA har valgt ut sine to neste store vitenskapelige prosjekter. Det ene skal studere de svarte hullene som finnes i hjertet av galakser, det andre skal undersøke bølgene av gravitasjon som massive himmelobjekter sender ut.

Prosjektene er de andre og tredje store forskningsplanene til å bli valgt ut i ESAs program for utforskingen av universet, Cosmic Vision Programme.

Det ene prosjektet har tittelen “Det hete og energirike universet” og skal gi svar på to sentrale spørsmål innen kosmologien:

Hvorfor og hvordan samler vanlig materie seg i galakser og galaksehoper, og hvordan vokser og påvirker svarte hull omgivelsene sine?

Aktive galaksekjerner

Melkeveien, og kanskje de aller fleste andre galaksene i universet, har et supermassivt svart hull i midten som enorme mengder gass og støv, ja til og med stjerner mye større enn sola, spinner rundt.

Disse supermassive svarte hullene sender også ut store mengder energi, blant annet i form av to gigantiske stråler av røntgen- eller gammapartikler.

Slike svarte hull kalles for en aktiv galaksekjerne, og påvirker galaksen rundt seg sterkt. Det ser også ut til å være en sammenheng mellom størrelsen på det svarte hullet og størrelsen på galaksen rundt.

Kanskje er disse svarte hullene nøkkelen til å forstå hvordan galakser oppstår og utvikler seg. Nå ønsker forskerne å vite mer om hvordan galaksene dannes og hvilken betydning de supermassive svarte hullene har for denne prosessen.

Vil ha forslag til røntgenteleskop

For å undersøke dette skal prosjektet bygge et røntgenobservatorium som skal skytes opp i rommet. Men siden slike romprosjekter må påbegynnes lang tid i forveien, vil oppskytingen ikke skje før rundt 2028.

Utviklingen av dette nestegenerasjons røntgenobservatoriet begynner likevel så raskt som mulig.

Tidlig i 2014 vil ESA kunngjøre en åpen invitasjon på nettsidene sine til å sende inn forslag for utformingen av det nye røntgenteleskopet.

Krusninger i romtiden

ESAs andre nye forskningsprosjektet skal undersøke bølgene av gravitasjon som himmelobjekter med høy masse, som for eksempel pulsarer, sender ut i romtiden.

Einstein beskrev gravitasjonsbølgene i sin generelle relativitetsteori fra 1916, men til nå har de kun blitt observert indirekte, som for eksempel tap av energi fra to pulsarer som går i tett bane rundt hverandre, eller når to svarte hull kolliderer og smelter sammen.

Nå ønsker ESA å bygge et romobservatorium som kan detektere gravitasjonsbølger, et superfølsomt gravitometer. Det vil teste og utvide grensene for europeisk forskning, romindustri og romteknologi.

Kunnskapen om gravitasjonsbølgene vil også åpne opp ny kunnskap om de grunnleggende kreftene i universet, og om hvordan kosmos så ut like etter the Big Bang, før det ble gjennomskinnelig for lys. Også forskere ved Institutt for teoretisk astrofysikk jobber med gravitasjonsbølger.

Dette romobservatoriet skal skytes opp rundt 2034. En åpen invitasjon til å sende inn forslag til instrumenter og forskningsprosjekter vil komme på ESAs nettsider på et senere tidspunkt.

Størst potensial til viktige oppdagelser

De to store forskningsprosjektene som nå er tatt ut ble sendt inn som forslag da ESA hadde en åpen invitasjon til Cosmic Vision-programmet i mars 2013.

Mer enn 32 forslag kom inn, og nå har altså to blitt tatt ut etter grundige overveielser i samarbeid med forskningsmiljøer over hele verden.

- Det var ikke lett å avgjøre hvilke av alle de sterke kandidatene som skulle gå videre, men å undersøke det varme og energirike universet og gravitasjonsbølger nærmere, har størst potensial til viktige oppdagelser innen kosmologi, astrofysikk og fysikk generelt, sa Catherine Cesarskij, formann for utvelgelseskomiteen, til ESAs hovedsider.

Du kan lese mer om ESAs Cosmic Vision Programme her. For å vite mer om de andre store prosjektene i programmet, se menyen til venstre i lenken.