Min vision: ”Hubble-teleskopet kunde ha hetat Lundmark-teleskopet”

Nobelpriset i fysik år 2011 belönade upptäckten att universums expansion går snabbare och snabbare. Jag vill påstå att detta är en av de viktigaste upptäckterna inom astronomin under slutet av 1900-talet. Ännu viktigare för den moderna astronomin var kanske genombrotten i början av samma sekel. Einsteins allmänna relativitetsteori skapade då ramverket till att förstå universum. Strax därefter visade astronomerna att Vintergatan bara är en av otaliga galaxer i världsalltet, och att dessa galaxer far ifrån varandra.

I astronomins läroböcker berättas hur amerikanen Edwin P. Hubble år 1929 upptäckte universums expansion. Att alla galaxer avlägsnar sig från varandra innebär att de en gång låg tätare samman; det är själva utgångspunkten för big bang-teorin som hela den moderna kosmologin vilar på. Men Hubble var inte ensam om att arbeta med dessa frågor, och på sistone har vetenskapshistorikerna uppmärksammat flera andra samtida forskare, däribland den belgiske prästen och astrofysikern Georges Lemaître (se F&F 7/2012). Leimaîtres artikel från 1927 fick inte samma uppmärksamhet som Hubbles två år senare, vilket delvis förklarades med att den var skriven på franska. När den engelska översättningen väl publicerades några år senare saknades centrala delar. Och Hubble var känd för att kunna ta för sig och var inte alltid nådig mot sina konkurrenter.

Nu lyfts också den svenske astronomen Knut Lundmark fram i diskussionen. Vid det amerikanska astronommötet i början av 2013 presenterade astronomen Ian Steer uppgifter om Knut Lundmarks viktiga bidrag till upptäckten av universums expansion. Steer menar att Lundmark stod för de första observationella beläggen för expansionen, medan Lemaître stod för teoretiska bevis och Hubble var den som observationellt definitivt bekräftade expansionen.

Knut Lundmark föddes 1889 i Älvsbyn i Norrbotten och studerade astronomi i Uppsala. Sina största vetenskapliga arbeten inom galaxastronomin gjorde han ganska tidigt i sin karriär, när han emellanåt arbetade vid de stora amerikanska observatorierna. Han blev sedan professor vid Lunds universitet och blev rikskänd för sin stora populärvetenskapliga gärning.

Det råder inget tvivel om att Knut Lundmark var tidigt ute vad gäller upptäckten att vissa objekt på himlen är galaxer – gigantiska stjärnsystem långt utanför vårt eget, Vintergatan. Även i detta fall är det oftast Edwin Hubbles namn som figurerar i läroböckerna.

Ian Steer menar att även om Hubble brukar få äran var det faktiskt Lundmark som upptäckte både att andra galaxer existerar och att de rör sig från varandra i en universell expansion, även om Lundmark inte helt lyckades leda dessa upptäckter i bevis.

När jag läst Ian Steers rapport gick jag tillbaka till Knut Lundmarks originalartiklar. De var snårigare att läsa än jag först hade trott. Det är i artikeln från 1924 som Lundmark för första gången nämner relationen mellan avstånd och hastighet hos spiralgalaxer – det som senare skulle bli Hubbles lag. Trots att Lundmark krånglar till det hela lite mer än nödvändigt, var hans avståndsmätningar bättre än hos andra samtida astronomer, inklusive Edwin Hubble.

När jag ritar upp det så kallade Hubble-diagrammet baserat på data från Lundmarks artikel från 1924 och jämför med Hubbles från 1929 kan jag räkna ut den så kallade Hubble-konstanten. Den ger universums expansionstakt och omvänt även dess ålder. Hubble själv uppskattade denna till 500 – ett värde som ger ett universum som är yngre än dess äldsta stjärnor, ett uppenbart orimligt resultat. Lundmarks mätvärden skulle i stället ge 70, vilket är snubblande nära det moderna värdet.

Men varför var inte detta känt sedan tidigare? Jag frågar Johan Kärnfelt, idéhistoriker vid Göteborgs universitet och Lundmark-kännare.

– Det som talar för Edwin Hubble är framför allt att hans metoder hade högre status. Lundmark använde stjärnutbrott, novor, i Andromedagalaxen, medan Hubble använde de vanliga avståndsmåtten – cepheiderna. Novorna krånglade dock, eftersom en av dem var vad vi i dag skulle kalla en supernova. Men Hubble-teleskopet borde kanske egentligen heta Lundmark-teleskopet, säger Johan Kärnfelt med glimten i ögat.

Men Knut Lundmark kom aldrig in i astronomernas finsalonger. Både internationellt och nationellt hamnade han ofta i skuggan, och valdes exempelvis inte in i Kungliga Vetenskapsakademien, där de andra svenska astronomiprofessorerna satt.

Astronomen Anita Sundman ger i sin biografi över Knut Lundmark, Den befriande himlen, några ledtrådar till varför det blev så. Hon målar upp bilden av en ovanlig, mångsysslande, samlande karaktär med en önskan att överblicka och bemästra mycket mer än specialiserade forskare vanligtvis försöker. Lundmarks vidsträckta populärvetenskap ansågs närmast som oseriös av forskarkollegerna. En yvig forskarstil var uppenbart lyckosam när det gällde djärva hypoteser och banbrytande upptäckter, men ansågs inte helt rumsren av de traditionella vetenskapsmännen med större krav på stringens.

– Lundmark var nog direkt motarbetad på hemmaplan, berättar Johan Kärnfelt.

– Man ansåg att han sysslade alldeles för mycket med andra saker än astronomi, som populärvetenskap, vetenskapshistoria och Strindbergforskning. Inte heller internationellt har historieskrivningen varit nådig mot Lundmark, sannolikt för att Hubble satt centralt placerad i amerikansk astronomi och för att de två dessutom kom på kant med varandra.

Så här i efterhand kan man även konstatera att pionjärerna var ganska djärva i sina slutsatser. När vi i dag mäter Hubble-konstanten med hjälp av supernovor, undviker vi alltför närbelägna galaxer. Galaxerna har nämligen en egen hastighet i rymden förutom den universella expansionen, vilket stör mätningen när galaxerna är alltför nära. Till exempel rör sig faktiskt Andromeda­galaxen mot Vintergatan, inte från den. Därför använder vi numera supernovor i galaxer långt bort, mellan 280 miljoner ljusår och upp till kanske 10 miljarder ljusår bort. Samtliga av Hubbles galaxer är mer närbelägna än så, den mest avlägsna är endast 60 miljoner ljusår bort.

Upptäckte då Edwin Hubble universums expansion? Jag håller i mycket med Ian Steer i hans formulering ovan: Hubble var den som observationellt bevisade en klar relation mellan galaxernas avstånd och deras hastigheter. Men det är oklart om han själv ansåg att detta berodde på att universum expanderar – han var nämligen ytterst försiktig med att tolka sina egna resultat i den riktningen. Inte heller Lundmark talade om expansion i sina tidiga artiklar, så min egen röst skulle nog falla på Lemaître. Han var först.