Videnskab.dk har besøgt vores største øje mod himlen, Gran Telescopio Canarias på La Palma. Her arbejder danske Ditte Slumstrup, der sørger for at fjerne støj fra de astronomiske billeder.
\ Automatisk oplæsning
På toppen af det højeste bjerg på den kanariske ø La Palma er en flok teleskoper samlet på observatoriet Roque de los Muchachos.
Danske Ditte Slumstrup arbejder som astronom ved det mest imponerende af dem, Gran Telescopio Canarias.
»Det er ret fedt at kunne sige, at man arbejder på det største optiske og infrarøde teleskop i verden. Og jeg er rigtig glad for at være her. Det er bare så dejligt at bo på La Palma, og jeg savner ikke den grå, danske vinter med kulde og regn,« fortæller hun til Videnskab.dk’s udsendte.
Som 'Senior Staff Astronomer' arbejder Ditte Slumstrup på et mangeårigt projekt, der handler om at fjerne støj fra de astronomiske data, der kommer ud af det enorme teleskop.
Så slipper alle de astronomer, der bruger teleskopet i deres forskning, nemlig for at gøre det selv. De sparer tid og får de bedst mulige data.
Gran Telescopio Canarias, der i daglig tale blot kaldes Grantecan eller GTC, er bygget i en højde af 2.267 meter. Heroppe over skyerne kan astronomerne observere i mere end 300 nætter om året.
Siden indvielsen i 2009 har Grantecan været verdens største optiske teleskop. Det har et spejl, der er hele 10,4 meter i diameter.
Rent teknisk er det nærmest umuligt at fremstille og montere så stort et spejl i ét stykke, så det består af 36 mindre, sekskantede spejle, der er sat tæt sammen.
Jo større spejlet er, desto mere af det svage lys fra fjerne himmellegemer kan et teleskop opfange.
Et stort spejl giver også højere rumlig opløsning, så astronomerne kan få øje på mindre objekter.
Med Grantecan har astronomerne et øje mod himlen, der svarer til fire millioner menneskeøjne, der ville være i stand til at skelne mellem de to forlygter på en bil 20.000 km væk.
Gran Telescopio Canarias er åbent for besøgende om dagen, blot skal man bestille tid i forvejen, og man skal selv finde vej op ad bjerget. Det er en lang og krævende køretur gennem utallige hårnålesving, men man belønnes med en fantastisk udsigt.
Oppe fra toppen af La Palma kan man se hele øen rundt – den er trods alt ikke meget større end Bornholm – og få øje på naboøerne i horisonten.
La Palma er en utrolig smuk ø med masser af skov, men oppe ved Roque de los Muchachos er vi over trægrænsen. Her er vi omgivet af et fascinerende, øde månelandskab, hvor en række europæiske teleskoper ligner enorme snebolde fordelt rundt i landskabet.
Når mørket falder på, bliver alle andre end astronomerne bedt om at forlade området. De astronomiske målinger må ikke forringes af billygter eller andet lys fra turister.
Videnskab.dk besøger teleskopet en kold dag i januar, hvor sneen fra et nyligt snefald stadig ligger på bjergskråningerne. For selv om La Palma ligger ud for Vestafrika langt sydpå, og vejret næsten altid er sommerligt nede ved kysten, er det koldt, når man kommer op i højderne.
Vi bydes velkommen af Grantecans direktør, italienske Romano Corradi. Han får en lille robot til at vise vej til et lokale, hvor vi som de første får lov til at opleve et interaktivt multimedieshow, der fortæller om det store teleskop, og hvad det bruges til.
Bagefter føres vi ind til selve teleskopet, der om dagen er lukket inde i en kæmpemæssig kuppel med en diameter på 35 meter. Først ved solnedgang åbnes kuplen, så teleskopet får frit udsyn til nattehimlen.
En stor stålstruktur holder hovedspejlet, de mindre spejle og instrumenterne på plads.
Hele den mere end 400 tons tunge konstruktion hviler på et leje af hydraulisk olie, så teleskopet nemt kan drejes. Det kræver så lidt kraft, at man ville kunne gøre det med en enkelt hånd.
For Ditte Slumstrup lå det ikke i kortene, at hun skulle spille i den astronomiske superliga. Vejen til verdens største teleskoper gik via Aarhus Universitet og det nordiske teleskop på La Palma.
»Jeg kommer fra Vildbjerg ude ved Herning, men så tog jeg til Aarhus for at studere fysik og astronomi. Jeg forsøgte mig også med matematik, men det var astronomi, der var mest spændende,« siger hun.
Hun blev for alvor bidt af en gal astronom, da hun i 2014/15 tilbragte et år på La Palma, mens hun arbejdede på sin ph.d. og observerede med Nordic Optical Telescope (NOT). Efterfølgende vendte hun tilbage for at undervise de studerende på teleskopets sommerskole og blev efterhånden overbevist om, at hun ville arbejde med teleskoper.
Turen tilbage til La Palma krævede en lang mellemlanding i Chile, fortæller hun videre:
»Jeg var heldig at få en postdoc i Chile, ved ESO’s Very Large Telescope (VLT). Her blev der lagt vægt på min erfaring fra NOT, for jeg skulle bruge halvdelen af min tid på at observere. Den anden halvdel brugte jeg på min egen forskning i kæmpestjerner,« siger hun og fortsætter:
»Man sidder midt ude i en ørken, fuldstændig afskåret fra resten af verden. Jeg syntes, det var fedt. Jeg glædede mig, hver eneste gang jeg skulle observere. Jeg blev aldrig træt af at arbejde ved VLT, og jeg lærte utrolig meget.«
VLT er bedst kendt for fire meget store teleskoper, der hver har et hovedspejl på 8,2 meter. Ditte Slumstrup nåede at være astronom ved et af dem i fem år, før turen gik tilbage til La Palma og jobbet ved Gran Telescopio Canarias.
Læs mere om VLT i artiklen Astrofysikers rejsedagbog: Det meget store teleskop er en port mellem os og universet.
Siden juli 2024 har Ditte Slumstrup været ansat som en af de 10 astronomer ved Grantecan, men det er ikke oppe ved teleskopet, hun bruger det meste af sin tid.
Til daglig arbejder hun på et kontor nede ved kysten, hvor hun også bor kun fem minutters gang fra stranden.
»Jeg er glad for, at jeg ikke skal køre den lange tur op til teleskopet hver dag. Det tager mindst fem kvarter. Men jeg savner at være tæt på teleskopet, og jeg sørger da også for at få nogle vagter, hvor jeg sidder deroppe og observerer,« fortæller hun og fortsætter:
»Jeg tror også, det er vigtigt, at jeg selv bruger teleskopet og dets instrumenter til forskning. Så får jeg en bedre følelse for, hvad man som astronom gerne vil have. På den måde kan vi yde den bedste service.«
Når Gran Telescopio Canarias er i brug, bliver det svage lys fra fjerne himmellegemer først opfanget af det enorme hovedspejl, der sender lyset videre til det sekundære spejl.
Herfra rejser lyset ned til det mest brugte instrument kaldet OSIRIS+, hvis det da ikke først rammer et tredje spejl og ender i et af teleskopets øvrige instrumenter.
Resultatet er ikke bare flotte billeder af himmelrummet, men også andre former for data, der kan give astronomerne ekstra viden om de objekter, de prøver at blive klogere på. Det kan for eksempel være spektre, hvor lyset spredes ud over alle bølgelængder.
Men ingen instrumenter er perfekte, og der vil altid være støj, der skal fjernes. Det kan for eksempel være en pixel i teleskopets kamera, der altid opfører sig. som om den bliver ramt af lidt lys, selv om det ikke er tilfældet. Eller måske rammer lyset detektoren lidt skævt, og det skal der også korrigeres for.
Støjen betyder, at de rå data fra teleskopet skal behandles, før de kan bruges til forskning. Sammen med en softwareingeniør er Ditte Slumstrup ansat til at automatisere denne proces, der kaldes ’at reducere data’, så kun den astrofysiske information er tilbage.
Som det er nu, skal astronomerne klare det hele selv. De får de rå data, og så må de selv finde ud af at fjerne støjen. Det er besværligt og tager tid fra forskningen.
»Vi prøver at udvikle et system, der kan gøre det helt automatisk. Det skal bare køre om morgenen, så vi kan sende de reducerede, støjfrie data til de astronomer, der har observeret om natten. Når det kører af sig selv, kan astronomerne spare rigtig meget tid,« siger Ditte Slumstrup.
Hun er ansat på en kontrakt, der løber frem til starten af 2029. Til den tid skal et fuldt automatisk system være implementeret.
Det glæder Daniele Bjørn Malesani sig til, for han er en af de astronomer, der ofte bruger Gran Telescopio Canarias i sin forskning. Han kommer til at spare tid, når han ikke længere skal fjerne støj fra de data, han får fra teleskopet.
GTC er et spansk teleskop, der primært bruges af spanske astronomer, men det betyder ikke, at forskere fra danske universiteter må opgive at få fingre i data fra det. De kan enten arbejde sammen med en spansk astronom eller få del i den smule observationstid, der tildeles internationale forskere.
Daniele Bjørn Malesani udnytter begge muligheder for at bruge teleskopet i sin forskning. Han er postdoc ved Cosmic Dawn Center på Niels Bohr Institutet, der hører under Københavns Universitet, og vi fanger ham, netop som han er i gang med at kigge på helt friske observationer fra GTC.
»Der er mange fordele ved GTC. Først og fremmest er det verdens største optiske og nærinfrarøde teleskop. Det er meget kraftig og lysfølsomt. Det har også mange instrumenter, så man kan bruge forskellige astronomiske teknikker, hvilket gør det meget alsidigt,« fortæller han.
Daniele Bjørn Malesani forsker i kosmiske eksplosioner og prøver at finde ud af, hvad der egentlig sker, når et himmellegeme pludselig begynder at lyse kraftigt op på himlen.
Det kan for eksempel være en stjerne, der eksploderer som en supernova, eller to neutronstjerner, der støder sammen.
I øjeblikket bruger Daniele Bjørn Malesani blandt andet det store teleskop til at studere en særlig form for supernovaer, som udover at lyse op i det optiske område også udsender en hel del røntgenstråling, men knap så meget af den kraftigere gammastråling.
»GTC har et helt unikt instrument, der hedder HiPERCAM. Med det kan vi observere et område af himlen i forskellige farver samtidigt, nemlig både i ultraviolet, blåt, rødt og to slags infrarødt lys. Med en enkelt eksponering ser vi himlen på fem forskellige måder. Det giver os langt mere information end et normalt billede, og teknikken gør det muligt at studere både eksplosionerne og deres oprindelsessteder mere effektivt,« forklarer han.
For Daniele Bjørn Malesani er det vigtigt at få analyseret nye astronomiske data så hurtigt som muligt, for så kan han bedre bedømme, hvordan der skal følges op på observationerne – hvad næste skridt skal være.
Derfor er han også blandt dem, der ser frem til, at Ditte Slumstrup får strømlinet processen med at levere støjfri data.
