Framgångar, motgångar och nya jordar med Didier Queloz

Nobelpristagarna Michel Mayor och Didier Queloz blev 1995 först att upptäcka en planet runt en annan sol. Vad hände sedan? Den 13 december berättade Didier Queloz historien för en fullsatt aula på Chalmers. Om upptäckten och om hur forskningen om exoplaneter nu leder världen mot ett ännu mer fantastiskt mål: upptäckten av annat liv i universum.
Allt började med världsledande teknik.

– Vi hade varit extra kreativa på den tiden genom att bygga en ny typ av instrument, förklarade Queloz.
Forskarlaget i Schweiz hade byggt Elodie, ett instrument med utsökt precision vid Observatoire de Haute-Provence i Frankrike. De hade inga förväntningar om att upptäcka några planeter, men allt annat var på plats för att göra precisionsforskning: ett innovativt system med optiska fibrer för maximal stabilitet och nya, kraftfulla datorer.

Upptäckten av en planet, orimligt nära stjärnan 51 Pegasi, var en överraskning för alla. Queloz fick panik, sa han, säker på att den konstiga signalen var ett tecken på ett "stort, stort fel" i sitt datorprogram.

– Jag kunde inte acceptera att det inte stämde. Jag förstod inte riktigt hur svårt det var att bilda en planet.

Kunde man verkligen gå med på att en sådan oväntad planet var på riktigt? För Didier Queloz talade mätningarna för sig själva och teorin var det som behövde rättas till.

– Ibland måste du bara göra grejerna, och inte lyssna på någon annan.

Forskarna hade tydligt missat något viktigt om hur planetsystem bildas och utvecklas. Mayor och Queloz hade startat en revolution. Deras första planet följdes av andra, även de heta och tunga och nära deras stjärnor. Mer lika jätten Jupiter än lilla jorden. Planetmigration visade sig vara en nyckel till att förstå dessa oväntade "heta jupitrar". Planeter rör på sig i sina system, antingen det eller mätningarna var fel.

Men ett decennium efter den första upptäckten fick de sista kvarvarande exoplanetskeptikerna ge efter. Europas rymdteleskop Corot, och markbaserade experiment Wasp och HAT, visade att exoplaneter också kunde upptäckas med passagemetoden: genom att mäta den minimala minskning i ljusstyrka när en planet passerar framför sin sol.

Sedan kom en störtflod av nya planeter, upptäckta av NASA: s Keplerteleskop. Det blev tydligt att planetsystem är överraskande olika varandra, och det är fortfarande inte klart varför det är så.

– Det finns en intressant mångfald inbyggd och 51 Pegasi var ett tidigt tecken på att det var så det låg till, kommenterade Didier Queloz.

Vårt solsystem är typiskt unikt, tycks det. Men finns det andra planeter som liknar jorden, och finns det liv där? Didier Queloz tror att vi kommer håller på närma oss svar. Tack vare Kepler och dess efterföljare vet vi att det finns massor av planeter i samma storlek som jorden, och att det borde finnas många i stjärnornas så kallade ”beboeliga zonerna”, där vatten kan vara flytande. De enda jordstora, steniga planeter som vi känner till i dag är förmodligen inte alls lika jorden, varnar Queloz. Deras stjärnor är små, röda och svala. Att kalla dessa planeter ”beboeliga” är att gå för långt.

Ljuset från en solliknande stjärna – till exempel vår sol eller 51 Pegasi - är en viktig ingrediens, tror Queloz. Kemister och biologer har studerat hur livet kan bildas med hjälp av bara tjugo ganska enkla molekyler – aminosyror. Den ursprungliga "soppan" förblir bara en soppa – Queloz gillar både matlagning och kulinariska jämförelser – om du inte lägger till solljus. Nya experiment har visat hur ultraviolett ljus kan hjälpa till att trigga att DNA bildas på ytan av en planet.

– Den ultravioletta behövs, annars kommer kemin att göra soppa – inte liv, säger han och ler brett.

Nya teleskop kommer att hjälpa Queloz och hans kollegor i strävan att hitta dessa andra jordar. Det planerade Extremely Large Telescope, ELT, i Chile är ett av dessa, men i rymden börjar äventyret redan. Den 18 december 2019 sänds Cheops upp, den första av tre europeiska exoplanetsatelliter, och för den är Queloz vetenskaplig projektledare. Under de närmaste decennierna kommer astronomer, kemister och molekylärbiologer tillsammans att göra nya upptäckter om platserna där livet börjar i rymden, menar Queloz.

– För tjugofem år sedan sparkade vi igång något som var långt, långt större än oss. Det var riktigt kul att få dela allt detta med er. 

Text: Robert Cumming

Publicerad: fr 20 dec 2019.